JP2003168355A - Manufacturing method of electron emission body, manufacturing method of cold-cathode field electron emission element, and manufacturing method of cold- cathode field electron emission display device - Google Patents

Manufacturing method of electron emission body, manufacturing method of cold-cathode field electron emission element, and manufacturing method of cold- cathode field electron emission display device

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JP2003168355A
JP2003168355A JP2001366097A JP2001366097A JP2003168355A JP 2003168355 A JP2003168355 A JP 2003168355A JP 2001366097 A JP2001366097 A JP 2001366097A JP 2001366097 A JP2001366097 A JP 2001366097A JP 2003168355 A JP2003168355 A JP 2003168355A
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field emission
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nanotube structure
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Takao Yagi
貴郎 八木
Toshiki Shimamura
敏規 島村
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Sony Corp
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    • H01J2201/30469—Carbon nanotubes (CNTs)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a manufacturing method of a cold-cathode field electron emission element with a tip part oriented. <P>SOLUTION: This manufacturing method of a cold-cathode field electron emission element comprises: (a) a process for forming a complex layer 22 with a carbon nano-tube structure 20 embedded by a matrix 21 on a desired region of a cathode electrode 11 formed on a base 10; and (b) a process for obtaining an electron emission part 15 having the structure 20 embedded in the matrix 21 with the tip part projected by sticking a separation layer 24 to the surface of the complex layer 22 and thereafter mechanically peeling off the separation layer 24. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、電子放出体その製
造方法、冷陰極電界電子放出素子の製造方法、並びに、
冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法に関する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing an electron emitter, a method for producing a cold cathode field emission device, and
The present invention relates to a method for manufacturing a cold cathode field emission display.

【０００２】[0002]

【従来の技術】近年、カーボン・ナノチューブと呼ばれ
る、カーボングラファイトシートが巻かれたチューブ構
造を有するカーボン結晶体や、カーボン・ナノファイバ
ーが発見された。カーボン・ナノチューブの直径は１ｎ
ｍ〜２００ｎｍ程度であり、１層のカーボングラファイ
トシートが巻かれた構造を有する単層カーボン・ナノチ
ューブと、２層以上のカーボングラファイトシートが巻
かれた構造を有する多層カーボン・ナノチューブが知ら
れている。このようなナノサイズでチューブ構造を有す
る結晶体は、他に類を見ず、特異な物質として位置付け
られている。更に、カーボン・ナノチューブは、カーボ
ングラファイトシートの巻かれ方に依存して、半導体に
も導体にもなり得る性質を持ち、これらの特異な性質か
ら電子・電気デバイスへの応用が期待されている。2. Description of the Related Art In recent years, carbon nanotubes called carbon nanotubes having a tube structure in which a carbon graphite sheet is wound, and carbon nanofibers have been discovered. Diameter of carbon nanotube is 1n
It is known that a single-walled carbon nanotube having a structure in which one layer of carbon graphite sheet is wound, and a multi-walled carbon nanotube having a structure in which two or more layers of carbon graphite sheet are wound are known. . Such a nano-sized crystal having a tube structure is uniquely positioned as a unique substance. Furthermore, carbon nanotubes have the property that they can be both semiconductors and conductors depending on how the carbon graphite sheet is wound, and due to these unique properties, application to electronic and electrical devices is expected.

【０００３】真空中に置かれた金属や半導体等に或る閾
値以上の強さの電界を与えると、金属や半導体の表面近
傍のエネルギー障壁を電子が量子トンネル効果によって
通過し、常温でも真空中に電子が放出されるようにな
る。かかる原理に基づく電子放出は、冷陰極電界電子放
出、あるいは単に電界放出（フィールド・エミッショ
ン）と呼ばれる。近年、この電界放出の原理を適用した
冷陰極電界電子放出素子を画像表示に応用した平面型の
冷陰極電界電子放出表示装置、所謂フィールド・エミッ
ション・ディスプレイ（ＦＥＤ）が提案されており、高
輝度、低消費電力等の長所を有することから、従来の陰
極線管（ＣＲＴ）に代わる画像表示装置として期待され
ている。When an electric field having a strength higher than a certain threshold is applied to a metal or a semiconductor placed in a vacuum, electrons pass through an energy barrier near the surface of the metal or the semiconductor by a quantum tunnel effect, and even in a vacuum at room temperature. Electrons are emitted into the. Electron emission based on such a principle is called cold cathode field emission, or simply field emission. In recent years, a flat-type cold cathode field emission display device, which is a so-called field emission display (FED), in which a cold cathode field emission device applying this field emission principle is applied to image display has been proposed, which has high brightness. Since it has advantages such as low power consumption, it is expected as an image display device that replaces the conventional cathode ray tube (CRT).

【０００４】このような冷陰極電界電子放出素子（以
下、電界放出素子と略称する場合がある）を冷陰極電界
電子放出表示装置（以下、単に、表示装置と呼ぶ場合が
ある）に適用する場合、放出電流値として１〜１０ｍＡ
／ｃｍ2が要求され、マイクロ波増幅器に適用する場
合、放出電流値として１００ｍＡ／ｃｍ2以上が要求さ
れる。また、長時間（例えば１０万時間以上）に亙って
安定して電子を放出し得ることが要求される一方、短時
間（ミリ秒程度）における電子放出の安定性（即ち、ノ
イズが少ないこと）も要求される。これらの要求を満足
するためには、電界放出素子の電子放出部を構成する材
料が化学的に安定であること、低い電圧での電子放出が
可能なこと（即ち、閾値電圧が低いこと）、温度に対す
る電子放出特性の変動が少ないこと等が要求されるほ
か、電子放出部近傍を高真空に保持すること、電子放出
部近傍にガスを放出する物質が存在しないことも要求さ
れる。When such a cold cathode field electron emission device (hereinafter sometimes referred to as a field emission device) is applied to a cold cathode field electron emission display device (hereinafter sometimes simply referred to as display device). , 1 to 10 mA as emission current value
/ Cm 2 is required, and when applied to a microwave amplifier, an emission current value of 100 mA / cm 2 or more is required. Further, while it is required that electrons can be emitted stably over a long time (for example, 100,000 hours or more), stability of electron emission in a short time (about milliseconds) (that is, noise is small) ) Is also required. In order to satisfy these requirements, the material forming the electron-emitting portion of the field emission device is chemically stable, it is possible to emit electrons at a low voltage (that is, the threshold voltage is low), In addition to being required to have little variation in the electron emission characteristics with respect to temperature, it is also required to maintain a high vacuum in the vicinity of the electron emitting portion and not to have a substance that emits gas near the electron emitting portion.

【０００５】このような電界放出素子あるいは表示装置
は、カーボン・ナノチューブやカーボン・ナノファイバ
ー（以下、これらを総称して、カーボン・ナノチューブ
構造体と呼ぶ）の応用が最も期待される分野の１つであ
る。即ち、カーボン・ナノチューブ構造体は、結晶性が
非常に高いが故に、化学的、物理的、熱的に安定した材
料である。そして、カーボン・ナノチューブ構造体は、
非常に高いアスペクト比を有し、先端部に電界集中させ
易く、高融点金属に比べて閾値電界が低く、しかも、電
子放出効率が高く、表示装置に備えられた電界放出素子
の電子放出部を構成する要素として優れた材料である。
また、トランジスタのアクティブマトリックスもカーボ
ン・ナノチューブ構造体の応用が期待される分野の１つ
である。即ち、カーボン・ナノチューブ構造体を、トラ
ンジスタにおける電子の通り道であるアクティブマトリ
ックスに応用することで、より小型で低消費電力のトラ
ンジスタが得られるとされている。Such a field emission device or display device is one of the fields in which the application of carbon nanotubes and carbon nanofibers (hereinafter collectively referred to as carbon nanotube structure) is most expected. Is. That is, the carbon / nanotube structure is a material that is chemically, physically, and thermally stable because of its extremely high crystallinity. And the carbon nanotube structure is
It has a very high aspect ratio, it is easy to concentrate the electric field at the tip, the threshold electric field is lower than that of refractory metal, and the electron emission efficiency is high. It is an excellent material as a constituent element.
Also, the active matrix of a transistor is one of the fields in which the application of the carbon nanotube structure is expected. That is, it is said that by applying the carbon-nanotube structure to an active matrix that is a passage of electrons in a transistor, a transistor having a smaller size and lower power consumption can be obtained.

【０００６】現在、カーボン・ナノチューブ構造体は、
化学的気相成長法（ＣＶＤ法）により製造され、あるい
は又、アーク放電法やレーザアブレーション法等の物理
的気相成長法（ＰＶＤ法）により製造されている。Currently, carbon nanotube structures are
It is manufactured by a chemical vapor deposition method (CVD method) or a physical vapor deposition method (PVD method) such as an arc discharge method or a laser ablation method.

【０００７】カーボン・ナノチューブ構造体から構成さ
れた電界放出素子は、従来、（１）支持体上にカソード
電極を形成する工程、（２）全面に絶縁層を形成する工
程、（３）絶縁層上にゲート電極を形成する工程、
（４）少なくとも絶縁層に開口部を形成し、この開口部
の底部にカソード電極を露出させる工程、（５）この露
出したカソード電極上に、カーボン・ナノチューブ構造
体から成る電子放出部を形成する工程、を経て製造され
る。A field emission device composed of a carbon nanotube structure has conventionally been (1) a step of forming a cathode electrode on a support, (2) a step of forming an insulating layer on the entire surface, and (3) an insulating layer. Forming a gate electrode on top,
(4) A step of forming an opening in at least the insulating layer and exposing the cathode electrode at the bottom of the opening. (5) Forming an electron emitting portion made of a carbon nanotube structure on the exposed cathode electrode. It is manufactured through steps.

【０００８】[0008]

【発明が解決しようとする課題】通常、上記の工程
（４）において設けられた開口部の直径は１０-6ｍオー
ダーである。それ故、上記の工程（５）において、開口
部の底部に露出したカソード電極上にプラズマＣＶＤ法
によってカーボン・ナノチューブ構造体を均一に形成す
ることは、表示装置が大面積になると大きな困難を伴う
し、既に形成されているゲート電極、開口部、カソード
電極等の電界放出素子構成要素に損傷が発生する場合も
ある。また、プラズマＣＶＤ法にてカーボン・ナノチュ
ーブ構造体を形成する際、安価なガラス基板を使用する
と、形成温度を非常に低温（５００゜Ｃ以下）にする必
要があるが、このような形成温度ではカーボン・ナノチ
ューブ構造体の結晶性の劣化が生じる。一方、形成温度
を高温に保とうとすると、基板としてセラミックス等の
高温に耐え得る基板を使用しなければならず、コスト増
となる。更には、形成中に絶縁層からの脱離ガスによる
影響で、カーボン・ナノチューブ構造体の成長が阻害さ
れるといった問題もある。Usually, the diameter of the opening provided in the step (4) is on the order of 10 -6 m. Therefore, in the step (5), it is difficult to uniformly form the carbon nanotube structure on the cathode electrode exposed at the bottom of the opening by the plasma CVD method when the display device has a large area. In some cases, however, the already formed components such as the gate electrode, the opening and the cathode electrode may be damaged. Further, when a carbon nanotube structure is formed by the plasma CVD method, if an inexpensive glass substrate is used, it is necessary to make the forming temperature extremely low (500 ° C. or lower). The crystallinity of the carbon / nanotube structure deteriorates. On the other hand, if the formation temperature is to be kept at a high temperature, a substrate that can withstand a high temperature such as ceramics must be used as a substrate, resulting in an increase in cost. Further, there is a problem that the growth of the carbon nanotube structure is hindered by the influence of the gas desorbed from the insulating layer during the formation.

【０００９】このような問題を回避するために、上記の
工程（１）に引き続き、カソード電極上にカーボン・ナ
ノチューブ構造体から成る電子放出部を形成する方法も
ある。ところで、特性の優れたカーボン・ナノチューブ
構造体をプラズマＣＶＤ法にて形成しようとすると、支
持体加熱温度を５００゜Ｃを越える非常に高い温度とし
なければならず、安価なガラス基板を使用できないとい
う問題がある。一方、５００゜Ｃ以下の支持体加熱温度
とすることによって安価なガラス基板の使用を試みた場
合、形成されたカーボン・ナノチューブ構造体の機械的
強度が低い。その結果、上記の工程（４）において、少
なくとも絶縁層に開口部を形成し、開口部の底部に電子
放出部を露出させたとき、開口部の形成に起因して電子
放出部を構成するカーボン・ナノチューブ構造体に損傷
が発生する虞がある。In order to avoid such a problem, there is also a method of forming an electron emitting portion made of a carbon nanotube structure on the cathode electrode, following the step (1). By the way, in order to form a carbon nanotube structure having excellent characteristics by the plasma CVD method, the support heating temperature must be set to an extremely high temperature exceeding 500 ° C., and an inexpensive glass substrate cannot be used. There's a problem. On the other hand, when an inexpensive glass substrate is tried to be used by heating the support at a heating temperature of 500 ° C. or less, the formed carbon-nanotube structure has low mechanical strength. As a result, in the above step (4), when the opening is formed in at least the insulating layer and the electron emitting portion is exposed at the bottom of the opening, the carbon forming the electron emitting portion is formed due to the formation of the opening. -The nanotube structure may be damaged.

【００１０】上記の工程（５）において、カーボン・ナ
ノチューブ構造体を有機系バインダー材料あるいは無機
系バインダー材料（例えば、水ガラス）と共に溶媒中に
分散させておき、かかる分散液を全面にスピンコーティ
ング法等によって塗布し、溶媒を除去し、バインダー材
料を焼成、硬化する方法も提案されている。ところで、
このような方法では、開口部内のカーボン・ナノチュー
ブ構造体によるカソード電極とゲート電極との短絡を防
止するために、開口部の径を大きくし、更には、絶縁層
の厚さを厚くする必要がある。しかしながら、このよう
な対策を採用した場合、カーボン・ナノチューブ構造体
の近傍において高い電界強度を形成することが困難とな
り、カーボン・ナノチューブ構造体からの電子放出効率
の低下を招くといった問題がある。In the above step (5), the carbon / nanotube structure is dispersed in a solvent together with an organic binder material or an inorganic binder material (for example, water glass), and the dispersion is spin-coated over the entire surface. A method has also been proposed in which the binder material is applied, the solvent is removed, and the binder material is baked and cured. by the way,
In such a method, in order to prevent a short circuit between the cathode electrode and the gate electrode due to the carbon nanotube structure in the opening, it is necessary to increase the diameter of the opening and further increase the thickness of the insulating layer. is there. However, if such a measure is adopted, it becomes difficult to form a high electric field strength in the vicinity of the carbon / nanotube structure, which causes a problem that the electron emission efficiency from the carbon / nanotube structure is reduced.

【００１１】上記の工程（１）に引き続き、カーボン・
ナノチューブ構造体を有機系あるいは無機系バインダー
材料と共に溶媒中に分散させておき、かかる分散液を全
面にスピンコーティング法等によって塗布し、溶媒を除
去し、バインダー材料を焼成、硬化する方法も考えられ
る。しかしながら、このような方法では、カーボン・ナ
ノチューブ構造体がバインダー材料に埋め込まれてしま
うため、カーボン・ナノチューブ構造体からの電子放出
効率の低下を招くといった問題がある。Following the above step (1), carbon
A method is also considered in which the nanotube structure is dispersed in a solvent together with an organic or inorganic binder material, the dispersion liquid is applied to the entire surface by a spin coating method, the solvent is removed, and the binder material is baked and cured. . However, in such a method, since the carbon nanotube structure is embedded in the binder material, there is a problem that the electron emission efficiency from the carbon nanotube structure is lowered.

【００１２】また、化学的に安定したＳｉＯ2等の酸化
物材料をバインダー材料として使用することも可能では
あるが、絶縁材料であるが故にカソード電極と電子放出
部との間に電子の移動経路を形成し難く、電子放出部か
らの電子放出のためには、何らかの手段をもってカソー
ド電極と電子放出部との間に電子の移動経路を確立しな
ければならない。Further, although it is possible to use a chemically stable oxide material such as SiO 2 as a binder material, since it is an insulating material, a movement path of electrons between the cathode electrode and the electron emitting portion. Is difficult to form, and in order to emit electrons from the electron emitting portion, it is necessary to establish a moving path of electrons between the cathode electrode and the electron emitting portion by some means.

【００１３】更には、カーボン・ナノチューブ構造体の
先端部を支持体の法線方向に近づく方向に出来る限り配
向させることが好ましい。このような状態を達成するこ
とによって、電子放出部の電子放出特性の向上、電子放
出特性の均一化を図ることができる。ところで、現状で
は、カーボン・ナノチューブ構造体の先端部のこのよう
な配向を達成するための方法として、例えば、磁性材料
（例えば、鉄やコバルト、ニッケル）を内包したカーボ
ン・ナノチューブ構造体、あるいは又、表面に磁性材料
層が形成されたカーボン・ナノチューブ構造体を製造
し、係るカーボン・ナノチューブ構造体から電子放出部
を製造する際、磁界中にカーボン・ナノチューブ構造体
を置く方法が提案されている。しかしながら、このよう
な方法は煩雑な方法であるし、磁界を形成するための装
置が必要とされるし、均一な磁界を形成しなければなら
ないといった問題もある。Further, it is preferable that the tip of the carbon nanotube structure is oriented as much as possible in the direction approaching the normal direction of the support. By achieving such a state, the electron emission characteristics of the electron emission portion can be improved and the electron emission characteristics can be made uniform. By the way, at present, as a method for achieving such an orientation of the tip of the carbon nanotube structure, for example, a carbon nanotube structure containing a magnetic material (for example, iron, cobalt, nickel), or , A method of manufacturing a carbon nanotube structure having a magnetic material layer formed on the surface thereof and placing the carbon nanotube structure in a magnetic field when manufacturing an electron emission part from the carbon nanotube structure has been proposed. . However, such a method is a complicated method, requires a device for forming a magnetic field, and has a problem that a uniform magnetic field must be formed.

【００１４】以上に説明した問題点、各種の要求を纏め
ると以下のとおりとなる。The problems and various requirements described above are summarized as follows.

【００１５】 表示装置の大面積化に対する対応 ゲート電極、開口部、カソード電極、電子放出部等
の電界放出素子構成要素への損傷発生の防止 電界放出素子製造プロセス温度の低温化 カーボン・ナノチューブ構造体からの電子放出効率
の低下の抑制 下地（例えば、カソード電極）へのカーボン・ナノ
チューブ構造体の固定方法 カーボン・ナノチューブ構造体の先端部の配向Corresponding to enlargement of display device Prevention of damage to field emission device components such as gate electrode, opening, cathode electrode, electron emission part, etc. Reduction of process temperature of field emission device carbon nanotube structure Suppression of decrease in electron emission efficiency from carbon nanotubes Method of fixing carbon / nanotube structure to the underlying layer (eg cathode electrode) Orientation of tip of carbon / nanotube structure

【００１６】従って、本発明の目的は、上記〜の問
題点や要求を解消、対処することができ、更には、電子
放出部あるいは電子放出体を構成するカーボン・ナノチ
ューブ構造体に損傷が発生し難い構造を有し、しかも、
電子放出効率の高い電子放出体を製造する方法、冷陰極
電界電子放出素子の製造方法、並びに、冷陰極電界電子
放出表示装置の製造方法を提供することにある。Therefore, the object of the present invention is to solve and solve the above problems (1) and (2), and further, the carbon nanotube structure constituting the electron emitting portion or the electron emitting body is damaged. It has a difficult structure, and
An object of the present invention is to provide a method for manufacturing an electron emitter having high electron emission efficiency, a method for manufacturing a cold cathode field emission device, and a method for manufacturing a cold cathode field emission display device.

【００１７】[0017]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの本発明の電子放出体の製造方法は、（ａ）基体上
に、カーボン・ナノチューブ構造体がマトリックス（母
材あるいは地材とも呼ばれる）によって埋め込まれた複
合体層を形成する工程と、（ｂ）複合体層の表面に剥離
層を付着させた後、剥離層を機械的に引き剥がし、先端
部が突出した状態でカーボン・ナノチューブ構造体がマ
トリックス中に埋め込まれた電子放出体を得る工程、か
ら成ることを特徴とする。In order to achieve the above-mentioned object, the method for producing an electron-emitter according to the present invention comprises: (a) a carbon / nanotube structure on a substrate (also called a matrix or base material). And (b) after attaching the release layer to the surface of the composite layer, the release layer is mechanically peeled off, and the carbon nanotube is projected in a state where the tip portion is protruded. The structure comprises a step of obtaining an electron emitter embedded in a matrix.

【００１８】本発明の電子放出体の製造方法によって、
冷陰極電界電子放出素子の電子放出部や、陰極線管に組
み込まれる電子銃における電子線源に例示される各種電
子線源、蛍光表示管を得ることができる。According to the method for manufacturing an electron emitter of the present invention,
It is possible to obtain various electron beam sources such as the electron emitting portion of the cold cathode field emission device, various electron beam sources exemplified in the electron beam source of the electron gun incorporated in the cathode ray tube, and the fluorescent display tube.

【００１９】上記の目的を達成するための本発明の第１
の態様に係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法は、
（Ａ）支持体上に形成されたカソード電極、及び、
（Ｂ）カソード電極上に形成された電子放出部、から成
る冷陰極電界電子放出素子の製造方法であって、（ａ）
支持体上に設けられたカソード電極の所望の領域上に、
カーボン・ナノチューブ構造体がマトリックスによって
埋め込まれた複合体層を形成する工程と、（ｂ）複合体
層の表面に剥離層を付着させた後、剥離層を機械的に引
き剥がし、先端部が突出した状態でカーボン・ナノチュ
ーブ構造体がマトリックス中に埋め込まれた電子放出部
を得る工程、から成ることを特徴とする。The first aspect of the present invention for achieving the above object
The method of manufacturing a cold cathode field emission device according to the aspect of
(A) a cathode electrode formed on a support, and
(B) A method of manufacturing a cold cathode field emission device comprising an electron emitting portion formed on a cathode electrode, comprising: (a)
On the desired area of the cathode electrode provided on the support,
A step of forming a composite layer in which the carbon / nanotube structure is embedded by a matrix; and (b) after attaching the release layer to the surface of the composite layer, the release layer is mechanically peeled off, and the tip portion is projected. In this state, a step of obtaining an electron emitting portion in which the carbon / nanotube structure is embedded in a matrix is included.

【００２０】上記の目的を達成するための本発明の第２
の態様に係る冷陰極電界電子放出素子の製造方法は、
（Ａ）支持体上に設けられたカソード電極、（Ｂ）支持
体及びカソード電極の上に形成された絶縁層、（Ｃ）絶
縁層上に形成されたゲート電極、（Ｄ）ゲート電極及び
絶縁層に形成された開口部、及び、（Ｅ）開口部の底部
に露出した電子放出部、から成る冷陰極電界電子放出素
子の製造方法であって、（ａ）支持体上に設けられたカ
ソード電極の所望の領域上に、カーボン・ナノチューブ
構造体がマトリックスによって埋め込まれた複合体層を
形成する工程と、（ｂ）全面に絶縁層を形成する工程
と、（ｃ）絶縁層上にゲート電極を形成する工程と、
（ｄ）少なくとも絶縁層に開口部を形成し、該開口部の
底部に前記複合体層を露出させる工程と、（ｅ）複合体
層の表面に剥離層を付着させた後、剥離層を機械的に引
き剥がし、先端部が突出した状態でカーボン・ナノチュ
ーブ構造体がマトリックス中に埋め込まれた電子放出部
を得る工程、から成ることを特徴とする。Second aspect of the present invention for achieving the above object
The method of manufacturing a cold cathode field emission device according to the aspect of
(A) Cathode electrode provided on support, (B) Insulating layer formed on support and cathode electrode, (C) Gate electrode formed on insulating layer, (D) Gate electrode and insulation A method of manufacturing a cold cathode field emission device comprising an opening formed in a layer and (E) an electron emitting portion exposed at the bottom of the opening, comprising: (a) a cathode provided on a support. A step of forming a composite layer in which a carbon nanotube structure is embedded by a matrix on a desired region of the electrode, (b) a step of forming an insulating layer on the entire surface, and (c) a gate electrode on the insulating layer. A step of forming
(D) a step of forming an opening in at least the insulating layer and exposing the composite layer at the bottom of the opening; and (e) attaching the release layer to the surface of the composite layer, and then mechanically removing the release layer. Of the carbon nanotube structure to obtain an electron-emitting portion in which the carbon nanotube structure is embedded in a matrix with the tip portion protruding.

【００２１】上記の目的を達成するための本発明の第１
の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法
は、冷陰極電界電子放出素子が複数設けられたカソード
パネル、及び、蛍光体層とアノード電極とを備えたアノ
ードパネルが、それらの周縁部で接合されて成る、所謂
２電極型の冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法であ
って、冷陰極電界電子放出素子は、（Ａ）支持体上に形
成されたカソード電極、及び、（Ｂ）カソード電極上に
形成された電子放出部、から成り、冷陰極電界電子放出
素子を、（ａ）支持体上に設けられたカソード電極の所
望の領域上に、カーボン・ナノチューブ構造体がマトリ
ックスによって埋め込まれた複合体層を形成する工程
と、（ｂ）複合体層の表面に剥離層を付着させた後、剥
離層を機械的に引き剥がし、先端部が突出した状態でカ
ーボン・ナノチューブ構造体がマトリックス中に埋め込
まれた電子放出部を得る工程、によって形成することを
特徴とする。A first aspect of the present invention for achieving the above object
In the method for manufacturing a cold cathode field emission display according to the aspect, the cathode panel provided with a plurality of cold cathode field emission devices, and the anode panel provided with the phosphor layer and the anode electrode have their peripheral portions. A method of manufacturing a so-called two-electrode type cold cathode field emission device, which comprises: (A) a cathode electrode formed on a support; and (B) ) A cold-cathode field emission device comprising an electron-emitting portion formed on a cathode electrode, and (a) a carbon-nanotube structure formed by a matrix on a desired region of the cathode electrode provided on a support. Step (b) of forming an embedded composite layer, and (b) attaching a release layer to the surface of the composite layer, then mechanically peeling the release layer, and carbon nanotubes with the tip protruding. Concrete body and forming by step, to obtain an electron emitting portion embedded in the matrix.

【００２２】上記の目的を達成するための本発明の第２
の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法
は、冷陰極電界電子放出素子が複数設けられたカソード
パネル、及び、蛍光体層とアノード電極とを備えたアノ
ードパネルが、それらの周縁部で接合されて成る、所謂
３電極型の冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法であ
って、冷陰極電界電子放出素子は、（Ａ）支持体上に設
けられたカソード電極、（Ｂ）支持体及びカソード電極
の上に形成された絶縁層、（Ｃ）絶縁層上に形成された
ゲート電極、（Ｄ）ゲート電極及び絶縁層に形成された
開口部、及び、（Ｅ）開口部の底部に露出した電子放出
部、から成り、冷陰極電界電子放出素子を、（ａ）支持
体上に設けられたカソード電極の所望の領域上に、カー
ボン・ナノチューブ構造体がマトリックスによって埋め
込まれた複合体層を形成する工程と、（ｂ）全面に絶縁
層を形成する工程と、（ｃ）絶縁層上にゲート電極を形
成する工程と、（ｄ）少なくとも絶縁層に開口部を形成
し、該開口部の底部に前記複合体層を露出させる工程
と、（ｅ）複合体層の表面に剥離層を付着させた後、剥
離層を機械的に引き剥がし、先端部が突出した状態でカ
ーボン・ナノチューブ構造体がマトリックス中に埋め込
まれた電子放出部を得る工程、によって形成することを
特徴とする。Second aspect of the present invention for achieving the above object
In the method for manufacturing a cold cathode field emission display device according to the aspect, a cathode panel provided with a plurality of cold cathode field emission devices, and an anode panel provided with a phosphor layer and an anode electrode have their peripheral portions. A method of manufacturing a so-called three-electrode type cold cathode field emission device, which comprises: (A) a cathode electrode provided on a support; and (B) a support. An insulating layer formed on the body and the cathode electrode, (C) a gate electrode formed on the insulating layer, (D) an opening formed in the gate electrode and the insulating layer, and (E) a bottom of the opening And a carbon-nanotube structure embedded in a matrix on a desired region of a cathode electrode provided on a support, which is composed of a cold cathode field emission device. Layers Forming step, (b) forming an insulating layer on the entire surface, (c) forming a gate electrode on the insulating layer, and (d) forming an opening in at least the insulating layer, A step of exposing the composite layer to the bottom, and (e) a carbon-nanotube structure in which the release layer is mechanically peeled off after the release layer is attached to the surface of the composite layer and the tip portion is projected. Is obtained by a step of obtaining an electron emitting portion embedded in the matrix.

【００２３】本発明の第２の態様に係る冷陰極電界電子
放出素子の製造方法あるいは本発明の第２の態様に係る
冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法においては、カ
ソード電極の所望の領域上に複合体層を形成した後、複
合体層上にバッファ層を形成してもよい。バッファ層を
形成することによって、少なくとも絶縁層に開口部を形
成したとき、開口部の形成完了を確実に検知することが
可能となる。尚、バッファ層を構成する材料は、絶縁層
を構成する材料に対してエッチング選択比を有する材料
から適宜選択すればよく、導電材料であっても絶縁材料
であってもよい。In the method for manufacturing the cold cathode field emission device according to the second aspect of the present invention or the method for manufacturing the cold cathode field emission display device according to the second aspect of the present invention, a desired region of the cathode electrode is provided. After forming the composite layer thereon, a buffer layer may be formed on the composite layer. By forming the buffer layer, it is possible to reliably detect the completion of the formation of the opening when the opening is formed in at least the insulating layer. The material forming the buffer layer may be appropriately selected from materials having an etching selection ratio with respect to the material forming the insulating layer, and may be a conductive material or an insulating material.

【００２４】また、本発明の第２の態様に係る冷陰極電
界電子放出素子の製造方法、あるいは、本発明の第２の
態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法にあ
っては、支持体上に設けられたカソード電極の所望の領
域上に複合体層を形成するが、この場合、開口部の底部
に相当するカソード電極の部分に複合体層を形成しても
よいし、ストライプ状のカソード電極の射影像とストラ
イプ状のゲート電極の射影像が重複する領域（電子放出
領域と呼ぶ）を占めるカソード電極の部分に複合体層を
形成してもよいし、あるいは又、ストライプ状のカソー
ド電極全体に複合体層を形成してもよい。更には、複合
体層が電気的に絶縁物である場合には、カソード電極及
び支持体の上に複合体層を形成してもよい。尚、開口部
の底部に相当するカソード電極の部分にのみ複合体層を
形成すれば、カーボン・ナノチューブ構造体が隣接する
開口部を跨って配置されることがなくなり、リークの発
生を確実に防止することができる。In the method of manufacturing the cold cathode field emission device according to the second aspect of the present invention or the method of manufacturing the cold cathode field emission display device according to the second aspect of the present invention, The composite layer is formed on a desired region of the cathode electrode provided on the support. In this case, the composite layer may be formed on the portion of the cathode electrode corresponding to the bottom of the opening, or the stripe may be formed. A composite layer may be formed on the portion of the cathode electrode that occupies a region (called an electron emission region) where the projection image of the cathode electrode in the form of a stripe and the projection image of the gate electrode in the form of a stripe overlap with each other, or alternatively, the stripe shape The composite layer may be formed on the entire cathode electrode. Furthermore, when the composite layer is an electrically insulating material, the composite layer may be formed on the cathode electrode and the support. If the composite layer is formed only on the portion of the cathode electrode corresponding to the bottom of the opening, the carbon-nanotube structure will not be placed across the adjacent openings, and the occurrence of leakage can be reliably prevented. can do.

【００２５】本発明の電子放出体の製造方法、本発明の
第１の態様若しくは第２の態様に係る冷陰極電界電子放
出素子の製造方法、あるいは又、本発明の第１の態様若
しくは第２の態様に係る冷陰極電界電子放出表示装置の
製造方法（以下、これらを、総称して、単に、本発明と
呼ぶ）において、剥離層の機械的な引き剥がしは、引き
剥がし力（Ｆ）が基体の法線方向の成分（Ｆv）を有し
た状態にて行うことが好ましい。尚、引き剥がし力
（Ｆ）の内の法線方向の成分（Ｆv）の割合は、引き剥
がし力（Ｆ）の値の０％を越えていればよく、概ね１０
０％（即ち、所謂９０度ピール）とすることもできる。
引き剥がし力（Ｆ）を加える方法は、人力によってもよ
いし、機械を用いてもよい。The method for producing an electron emitter of the present invention, the method for producing a cold cathode field emission device according to the first or second aspect of the present invention, or the first or second aspect of the present invention. In the method for manufacturing a cold cathode field emission display device according to the aspect (hereinafter, these are collectively referred to as the present invention), the mechanical peeling of the peeling layer is performed with a peeling force (F). It is preferable to carry out in a state in which the substrate has a component (F v ) in the normal direction. The ratio of the component (F v ) in the normal direction of the peeling force (F) may be 0% of the value of the peeling force (F), and is approximately 10%.
It may be 0% (that is, a so-called 90 degree peel).
The method of applying the peeling force (F) may be human power or a machine.

【００２６】本発明にあっては、剥離層は、感圧型の粘
着層あるいは感圧型の接着層と、該粘着層あるいは接着
層を保持する保持フィルム（担持フィルム）から成り、
複合体層の表面に剥離層を付着させる方法は、剥離層を
構成する粘着層あるいは接着層を複合体層の表面に圧着
する方法から成る構成とすることができる。圧着する方
法として、具体的には、粘着層あるいは接着層と複合体
層の表面とを接触させた状態で、保持フィルムに圧力を
加えればよい。圧力を加える方法として、例えば、接触
面に弾力性を有するローラを用いる方法を挙げることが
できる。剥離層を機械的に引き剥がした後に、粘着層あ
るいは接着層の一部分が複合体層の表面に残る場合、粘
着層あるいは接着層を溶解する有機溶剤にて粘着層ある
いは接着層の一部分を除去すればよい。接着層を構成す
る樹脂に依っては、例えば、熱を加え、あるいは紫外線
を照射することによって、複合体層の表面に対する接着
層の接着力が大幅に低下する種類の樹脂がある。このよ
うな樹脂を用いた場合、熱を加え、あるいは紫外線を照
射した後、水洗等によって複合体層の表面に残された接
着層の一部分を容易に除去できる。保持フィルムとし
て、ポリオレフィン、ＰＶＣ、ＰＥＴから成るフィルム
基材を例示することができる。剥離層全体の厚さは、適
宜決定すればよい。In the present invention, the release layer comprises a pressure-sensitive adhesive layer or pressure-sensitive adhesive layer, and a holding film (supporting film) for holding the adhesive layer or adhesive layer.
The method of adhering the release layer to the surface of the composite layer can be constituted by a method of pressing the adhesive layer or the adhesive layer constituting the release layer onto the surface of the composite layer. As a method for pressure bonding, specifically, pressure may be applied to the holding film in a state where the adhesive layer or the adhesive layer and the surface of the composite layer are in contact with each other. Examples of the method of applying pressure include a method of using a roller having elasticity on the contact surface. If a part of the adhesive layer or adhesive layer remains on the surface of the composite layer after the release layer is mechanically peeled off, remove the adhesive layer or part of the adhesive layer with an organic solvent that dissolves the adhesive layer or adhesive layer. Good. Depending on the resin constituting the adhesive layer, for example, there is a type of resin in which the adhesive force of the adhesive layer to the surface of the composite layer is significantly reduced by applying heat or irradiating ultraviolet rays. When such a resin is used, it is possible to easily remove a part of the adhesive layer left on the surface of the composite layer by washing with water after applying heat or irradiating with ultraviolet rays. As the holding film, a film base made of polyolefin, PVC, PET can be exemplified. The thickness of the entire release layer may be determined as appropriate.

【００２７】あるいは又、本発明にあっては、剥離層
は、接着層と、該接着層を保持する保持フィルム（担持
フィルム）から成り、複合体層の表面に剥離層を付着さ
せる方法は、複合体層の表面に剥離層に接着層を形成し
た後、剥離層上に保持フィルムを載置し、次いで、接着
層を複合体層の表面及び保持フィルムに接着させる構成
とすることができる。この場合、接着層は、例えば、熱
可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、紫外線硬化型樹脂、感圧型
樹脂から構成することができる。尚、接着層を形成する
方法として、接着層を複合体層の表面に塗布する方法を
挙げることができる。具体的な塗布方法は、スピンコー
ティング法、スプレー法、ディッピング法、ダイクォー
ター法、スクリーン印刷法等、使用する接着層を構成す
る材料に適した塗布方法とすればよい。剥離層を機械的
に引き剥がした後に、接着層の一部分が複合体層の表面
に残る場合、接着層を溶解する有機溶剤にて接着層の一
部分を除去すればよい。接着層を構成する樹脂に依って
は、例えば、熱を加え、あるいは紫外線を照射すること
によって、複合体層の表面に対する接着層の接着力が大
幅に低下する種類の樹脂がある。このような樹脂を用い
た場合、熱を加え、あるいは紫外線を照射した後、水洗
等によって複合体層の表面に残された接着層の一部分を
容易に除去できる。保持フィルムとして、ポリオレフィ
ン、ＰＶＣ、ＰＥＴから成るフィルム基材を例示するこ
とができる。剥離層全体の厚さは、適宜決定すればよ
い。Alternatively, in the present invention, the release layer comprises an adhesive layer and a holding film (supporting film) for holding the adhesive layer, and the method of attaching the release layer to the surface of the composite layer is After the adhesive layer is formed on the release layer on the surface of the composite layer, the holding film is placed on the release layer, and then the adhesive layer is adhered to the surface of the composite layer and the holding film. In this case, the adhesive layer can be made of, for example, a thermoplastic resin, a thermosetting resin, an ultraviolet curable resin, or a pressure sensitive resin. As a method of forming the adhesive layer, a method of applying the adhesive layer to the surface of the composite layer can be mentioned. The specific coating method may be a spin coating method, a spray method, a dipping method, a die quarter method, a screen printing method, or the like, which is suitable for the material constituting the adhesive layer to be used. When a part of the adhesive layer remains on the surface of the composite layer after the peeling layer is mechanically peeled off, a part of the adhesive layer may be removed with an organic solvent that dissolves the adhesive layer. Depending on the resin constituting the adhesive layer, for example, there is a type of resin in which the adhesive force of the adhesive layer to the surface of the composite layer is significantly reduced by applying heat or irradiating ultraviolet rays. When such a resin is used, it is possible to easily remove a part of the adhesive layer left on the surface of the composite layer by washing with water after applying heat or irradiating with ultraviolet rays. As the holding film, a film base made of polyolefin, PVC, PET can be exemplified. The thickness of the entire release layer may be determined as appropriate.

【００２８】各種の好ましい形態を含む本発明にあって
は、前記工程（ａ）、即ち、基体上あるいはカソード電
極の所望の領域上に、カーボン・ナノチューブ構造体が
マトリックスによって埋め込まれた複合体層を形成する
具体的な方法として、以下の方法を挙げることができ
る。In the present invention including various preferable modes, in the step (a), that is, the composite layer in which the carbon / nanotube structure is embedded by the matrix on the substrate or the desired region of the cathode electrode. The following method can be given as a specific method for forming the.

【００２９】［第１の方法］カーボン・ナノチューブ構
造体を有機溶媒中に分散させたものをカソード電極ある
いは基体の所望の領域上に塗布し、有機溶媒を除去した
後、カーボン・ナノチューブ構造体をダイヤモンド状ア
モルファスカーボンで被覆する方法（より具体的には、
カーボン・ナノチューブ構造体をトルエンやアルコール
等の有機溶媒中に分散させておき、かかる有機溶媒を基
体上あるいはカソード電極の所望の領域上にスピンコー
ティング法によって、あるいは又、ナノスプレー法やア
トミックスプレー法等の各種スプレー法によって塗布
し、有機溶媒を除去した後、カーボン・ナノチューブ構
造体をダイヤモンド状アモルファスカーボン［ＤＬＣ］
で被覆する方法）。[First Method] A carbon nanotube structure is dispersed in an organic solvent and applied on a desired region of a cathode electrode or a substrate to remove the organic solvent, and then the carbon nanotube structure is removed. Method of coating with diamond-like amorphous carbon (more specifically,
The carbon / nanotube structure is dispersed in an organic solvent such as toluene or alcohol, and the organic solvent is spin-coated on a substrate or a desired region of a cathode electrode, or alternatively, a nanospray method or an atomic spray method. Etc. by various spray methods, etc., after removing the organic solvent, the carbon nanotube structure is diamond-like amorphous carbon [DLC]
Method of coating with).

【００３０】［第２の方法］カーボン・ナノチューブ構
造体をプラズマＣＶＤ法やレーザＣＶＤ法、熱ＣＶＤ
法、気相合成法、気相成長法といった各種のＣＶＤ法に
てカソード電極あるいは基体の所望の領域上に形成した
後、カーボン・ナノチューブ構造体をダイヤモンド状ア
モルファスカーボンで被覆する方法。[Second Method] The carbon nanotube structure is subjected to a plasma CVD method, a laser CVD method, a thermal CVD method.
A method of forming a carbon nanotube structure with diamond-like amorphous carbon after forming it on a desired region of a cathode electrode or a substrate by various CVD methods such as a vapor deposition method, a vapor phase synthesis method, and a vapor phase growth method.

【００３１】［第３の方法］バインダー材料にカーボン
・ナノチューブ構造体を分散させたものをカソード電極
あるいは基体の所望の領域に例えば塗布した後、バイン
ダー材料の焼成あるいは硬化を行う方法（より具体的に
は、エポキシ樹脂やアクリル樹脂等の有機系バインダー
材料や水ガラス等の無機系バインダー材料にカーボン・
ナノチューブ構造体を分散したものを、基体上あるいは
カソード電極の所望の領域に例えば塗布した後、溶媒の
除去、バインダー材料の焼成・硬化を行う方法）。尚、
塗布方法として、スクリーン印刷法を例示することがで
きる。また、有機系バインダー材料を用いる場合、場合
によっては、電子放出体や冷陰極電界電子放出素子の製
造工程において、有機系バインダー材料からガスが発生
することを防止するため、焼成により有機系バインダー
材料の一部あるいは全てを除去してもよい。また、水ガ
ラス等の無機系バインダー材料を用いる場合、場合によ
っては、電子放出体や冷陰極電界電子放出素子の製造工
程において、無機系バインダー材料からガスが発生する
ことを防止するため、エッチングにより無機系バインダ
ー材料の一部あるいは全てを除去してもよい。[Third Method] A method in which a binder material in which a carbon nanotube structure is dispersed is applied to a desired region of a cathode electrode or a substrate, for example, and then the binder material is baked or cured (more specifically). The organic binder materials such as epoxy resin and acrylic resin and the inorganic binder materials such as water glass are carbon
A method in which a dispersion of the nanotube structure is applied, for example, on a substrate or a desired region of the cathode electrode, and then the solvent is removed and the binder material is baked and cured). still,
As a coating method, a screen printing method can be exemplified. When an organic binder material is used, in some cases, in the manufacturing process of the electron emitter or the cold cathode field emission device, in order to prevent gas from being generated from the organic binder material, the organic binder material is fired. May be partially or entirely removed. In the case of using an inorganic binder material such as water glass, in some cases, in the manufacturing process of the electron emitter or the cold cathode field emission device, in order to prevent gas from being generated from the inorganic binder material, etching is performed. Part or all of the inorganic binder material may be removed.

【００３２】［第４の方法］カーボン・ナノチューブ構
造体が分散された金属化合物溶液を基体若しくはカソー
ド電極上に塗布した後、金属化合物を焼成する方法。こ
れによって、金属化合物を構成する金属原子を含むマト
リックスにてカーボン・ナノチューブ構造体が基体若し
くはカソード電極表面に固定される。[Fourth Method] A method of applying a metal compound solution in which a carbon nanotube structure is dispersed onto a substrate or a cathode electrode, and then firing the metal compound. As a result, the carbon nanotube structure is fixed to the substrate or the surface of the cathode electrode by the matrix containing the metal atoms forming the metal compound.

【００３３】第１の方法、第３の方法、第４の方法にあ
っては、場合によっては、例えば平均粒径１０ｎｍ乃至
１μｍのシリカ、例えば平均粒径５ｎｍ乃至３μｍのニ
ッケル、銀に例示される紛状物質あるいは粒状物質を、
カーボン・ナノチューブ構造体を分散させた有機溶媒、
バインダー材料にカーボン・ナノチューブ構造体を分散
させたもの、金属化合物溶液に添加してもよく、これに
よって、カーボン・ナノチューブ構造体が紛状物質ある
いは粒状物質に寄りかかるようにして基体あるいはカソ
ード電極に対して角度を持って基体あるいはカソード電
極上に配置される。尚、シリカと銀といった異なる紛状
物質あるいは粒状物質を混合して用いてもよい。また、
マトリックスの厚さを増加させるといった観点から、カ
ーボン・ナノチューブ構造体を分散させた有機溶媒、バ
インダー材料にカーボン・ナノチューブ構造体を分散さ
せたもの、金属化合物溶液に、カーボンブラック等の添
加物を添加してもよい。In the first method, the third method, and the fourth method, silica having an average particle diameter of 10 nm to 1 μm, for example, nickel or silver having an average particle diameter of 5 nm to 3 μm is exemplified. Powder or granular material
Organic solvent in which carbon nanotube structure is dispersed,
A dispersion of carbon / nanotube structures in a binder material or may be added to a metal compound solution, whereby the carbon / nanotube structures lean against powdery or granular substances and are added to the substrate or cathode electrode. And is disposed on the substrate or the cathode electrode at an angle. It should be noted that different powder substances or granular substances such as silica and silver may be mixed and used. Also,
From the viewpoint of increasing the thickness of the matrix, an additive such as carbon black is added to the organic solvent in which the carbon / nanotube structure is dispersed, the one in which the carbon / nanotube structure is dispersed in the binder material, and the metal compound solution. You may.

【００３４】本発明におけるカーボン・ナノチューブ構
造体を、カーボン・ナノチューブ及び／又はカーボン・
ナノファイバーから構成することができる。より具体的
には、カーボン・ナノチューブから電子放出体あるいは
電子放出部を構成してもよいし、カーボン・ナノファイ
バーから電子放出体あるいは電子放出部を構成してもよ
いし、カーボン・ナノチューブとカーボン・ナノファイ
バーの混合物から電子放出体あるいは電子放出部を構成
してもよい。The carbon / nanotube structure of the present invention is prepared by using carbon nanotubes and / or carbon / nanotubes.
It can be composed of nanofibers. More specifically, an electron emitter or an electron emitting portion may be formed of carbon nanotubes, an electron emitter or an electron emitting portion may be formed of carbon nanofibers, or a carbon nanotube and a carbon nanotube. The electron emitting body or the electron emitting portion may be composed of a mixture of nanofibers.

【００３５】上記第１の方法、第３の方法あるいは第４
の方法において、カーボン・ナノチューブやカーボン・
ナノファイバーは、巨視的には、粉末状であることが好
ましい。また、上記第２の方法において、カーボン・ナ
ノチューブやカーボン・ナノファイバーは、巨視的に
は、粉末状であってもよいし、薄膜状であってもよい
し、場合によっては、カーボン・ナノチューブ構造体は
円錐状の形状を有していてもよい。上記第１の方法、第
３の方法あるいは第４の方法において使用するカーボン
・ナノチューブやカーボン・ナノファイバーの製造方法
として、周知のアーク放電法やレーザアブレーション法
といったＰＶＤ法、プラズマＣＶＤ法やレーザＣＶＤ
法、熱ＣＶＤ法、気相合成法、気相成長法といった各種
のＣＶＤ法を挙げることができる。The above first method, third method or fourth method
In the method of
Macroscopically, the nanofibers are preferably in powder form. In the second method, the carbon nanotubes and carbon nanofibers may be macroscopically in the form of powder or in the form of a thin film, and in some cases, may have a carbon nanotube structure. The body may have a conical shape. PVD methods such as arc discharge method and laser ablation method, plasma CVD method and laser CVD method, which are well-known as methods for producing carbon nanotubes and carbon nanofibers used in the first method, the third method or the fourth method,
Examples thereof include various CVD methods such as a CVD method, a thermal CVD method, a vapor phase synthesis method, and a vapor phase growth method.

【００３６】カーボン・ナノチューブとカーボン・ナノ
ファイバーとの相違は、これらの結晶性にある。ｓｐ2
結合を有する炭素原子は、通常、６個の炭素原子から六
員環を構成し、これらの六員環の集まりがカーボングラ
ファイトシートを構成する。このカーボングラファイト
シートが巻かれたチューブ構造を有するものがカーボン
・ナノチューブである。尚、１層のカーボングラファイ
トシートが巻かれた構造を有する単層カーボン・ナノチ
ューブであってもよいし、２層以上のカーボングラファ
イトシートが巻かれた構造を有する多層カーボン・ナノ
チューブであってもよい。一方、カーボングラファイト
シートが巻かれておらず、カーボングラファイトのフラ
グメントが重なってファイバー状になったものが、カー
ボン・ナノファイバーである。カーボン・ナノチューブ
あるいはカーボン・ナノファイバーとカーボン・ウィス
カーとの違いは明確ではないが、一般に、カーボン・ナ
ノチューブあるいはカーボン・ナノファイバーの直径は
１μｍ以下、例えば、１ｎｍ〜３００ｎｍ程度である。The difference between carbon nanotubes and carbon nanofibers lies in their crystallinity. sp 2
The carbon atom having a bond usually forms a 6-membered ring from 6 carbon atoms, and a collection of these 6-membered rings forms a carbon graphite sheet. A carbon nanotube has a tube structure in which this carbon graphite sheet is wound. Incidentally, it may be a single-wall carbon nanotube having a structure in which one layer of carbon graphite sheet is wound, or may be a multi-wall carbon nanotube having a structure in which two or more layers of carbon graphite sheet are wound. . On the other hand, carbon nanofibers are carbon nanofibers in which carbon graphite sheets are not wound and carbon graphite fragments are overlapped to form a fiber. Although the difference between carbon nanotubes or carbon nanofibers and carbon whiskers is not clear, in general, the diameter of carbon nanotubes or carbon nanofibers is 1 μm or less, for example, about 1 nm to 300 nm.

【００３７】上記第２の方法においては、カーボン・ナ
ノチューブあるいはカーボン・ナノファイバーをプラズ
マＣＶＤ法にて基体あるいはカソード電極上に形成する
が、この場合、プラズマＣＶＤ法における原料ガスとし
て、炭化水素系ガス、あるいは、炭化水素系ガスと水素
ガスの組合せを用いることが好ましい。ここで、炭化水
素系ガスとして、メタン（ＣＨ4）、エタン（Ｃ
2Ｈ6）、プロパン（Ｃ3Ｈ8）、ブタン（Ｃ4Ｈ10）、エ
チレン（Ｃ2Ｈ4）、アセチレン（Ｃ2Ｈ2）等の炭化水素
系ガスやこれらの混合ガス、メタノール、エタノール、
アセトン、ベンゼン、トルエン、キシレン、ナフタレン
等を気化したガスを挙げることができる。また、放電を
安定にさせるため及びプラズマ解離を促進するために、
ヘリウム（Ｈｅ）やアルゴン（Ａｒ）等の希釈用ガスを
混合してもよいし、窒素、アンモニア等のドーピングガ
スを混合してもよい。In the second method, carbon nanotubes or carbon nanofibers are formed on the substrate or the cathode electrode by the plasma CVD method. In this case, the hydrocarbon-based gas is used as the source gas in the plasma CVD method. Alternatively, it is preferable to use a combination of hydrocarbon gas and hydrogen gas. Here, as the hydrocarbon-based gas, methane (CH 4 ), ethane (C
2 H 6 ), propane (C 3 H 8 ), butane (C 4 H 10 ), ethylene (C 2 H 4 ), hydrocarbon gas such as acetylene (C 2 H 2 ), mixed gas thereof, methanol, ethanol,
A gas obtained by vaporizing acetone, benzene, toluene, xylene, naphthalene or the like can be used. In addition, in order to stabilize the discharge and to promote plasma dissociation,
A diluent gas such as helium (He) or argon (Ar) may be mixed, or a doping gas such as nitrogen or ammonia may be mixed.

【００３８】そして、上記第２の方法においてプラズマ
ＣＶＤ法によってカーボン・ナノチューブを形成する場
合、支持体にバイアス電圧を印加した状態で、プラズマ
密度を１×１０12／ｃｍ3以上、好ましくは１×１０14
／ｃｍ3以上の条件のプラズマＣＶＤ法にてカーボン・
ナノチューブを形成することが好ましい。あるいは又、
支持体にバイアス電圧を印加した状態で、電子温度を１
ｅＶ乃至１５ｅＶ、好ましくは５ｅＶ乃至１５ｅＶと
し、イオン電流密度を０．１ｍＡ／ｃｍ2乃至３０ｍＡ
／ｃｍ2、好ましくは５ｍＡ／ｃｍ2乃至３０ｍＡ／ｃｍ
2の条件のプラズマＣＶＤ法にてカーボン・ナノチュー
ブを形成することが好ましい。プラズマＣＶＤ法とし
て、具体的には、ヘリコン波プラズマＣＶＤ法、誘導結
合型プラズマＣＶＤ法、電子サイクロトロン共鳴プラズ
マＣＶＤ法、容量結合型プラズマＣＶＤ法、平行平板型
ＣＶＤ装置を用いたＣＶＤ法を例示することができる。When the carbon nanotubes are formed by the plasma CVD method in the second method, the plasma density is 1 × 10 12 / cm 3 or more, preferably 1 ×, with the bias voltage applied to the support. 10 14
/ Cm 3 or more of carbon by plasma CVD method
It is preferred to form nanotubes. Alternatively,
With the bias voltage applied to the support, set the electron temperature to 1
eV to 15 eV, preferably 5 eV to 15 eV, and an ion current density of 0.1 mA / cm 2 to 30 mA
/ Cm 2 , preferably 5 mA / cm 2 to 30 mA / cm
It is preferable to form the carbon nanotubes by the plasma CVD method under the condition of 2 . Specific examples of the plasma CVD method include a helicon wave plasma CVD method, an inductively coupled plasma CVD method, an electron cyclotron resonance plasma CVD method, a capacitively coupled plasma CVD method, and a CVD method using a parallel plate type CVD apparatus. be able to.

【００３９】尚、上記第２の方法において、プラズマＣ
ＶＤ法にてカーボン・ナノチューブあるいはカーボン・
ナノファイバーを形成する場合、基体、あるいは、冷陰
極電界電子放出素子におけるカソード電極の上に、ニッ
ケル（Ｎｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、チタン（Ｔｉ）、
クロム（Ｃｒ）、コバルト（Ｃｏ）、タングステン
（Ｗ）、ジルコニウム（Ｚｒ）、タンタル（Ｔａ）、鉄
（Ｆｅ）、銅（Ｃｕ）、白金（Ｐｔ）、亜鉛（Ｚｎ）、
カドミウム（Ｃｄ）、ゲルマニウム（Ｇｅ）、錫（Ｓ
ｎ）、鉛（Ｐｂ）、ビスマス（Ｂｉ）、銀（Ａｇ）、金
（Ａｕ）、インジウム（Ｉｎ）及びタリウム（Ｔｌ）か
ら成る群から選択された少なくとも１種類の金属、ある
いは、これらの元素を含む合金、有機金属から成る選択
成長領域を形成することが好ましい。更には、上記に挙
げた金属以外でも、電子放出体や電子放出部を形成（合
成）するときの雰囲気中で触媒作用を有する金属を用い
ることができる。場合によっては、これらの材料から適
切な材料を選択し、基体、あるいは、冷陰極電界電子放
出素子におけるカソード電極をかかる材料から構成する
こともできる。In the second method, plasma C
Carbon nanotube or carbon by VD method
In the case of forming nanofibers, nickel (Ni), molybdenum (Mo), titanium (Ti), titanium (Ti),
Chromium (Cr), cobalt (Co), tungsten (W), zirconium (Zr), tantalum (Ta), iron (Fe), copper (Cu), platinum (Pt), zinc (Zn),
Cadmium (Cd), Germanium (Ge), Tin (S
n), lead (Pb), bismuth (Bi), silver (Ag), gold (Au), indium (In) and thallium (Tl), or at least one metal selected from the group consisting of these elements. It is preferable to form a selective growth region made of an alloy containing a metal or an organic metal. Further, other than the metals listed above, a metal having a catalytic action in the atmosphere when forming (synthesizing) the electron emitter and the electron emitting portion can be used. In some cases, a suitable material may be selected from these materials, and the substrate or the cathode electrode in the cold cathode field emission device may be made of such a material.

【００４０】選択成長領域を金属薄膜から構成すること
ができる。金属薄膜の形成方法として、物理的気相成長
法や、メッキ法（電気メッキ法及び無電解メッキ法を含
む）、化学的気相成長法を挙げることができる。物理的
気相成長法として、電子ビーム加熱法、抵抗加熱法、
フラッシュ蒸着等の各種真空蒸着法、プラズマ蒸着
法、２極スパッタリング法、直流スパッタリング法、
直流マグネトロンスパッタリング法、高周波スパッタリ
ング法、マグネトロンスパッタリング法、イオンビーム
スパッタリング法、バイアススパッタリング法等の各種
スパッタリング法、ＤＣ(direct current)法、ＲＦ
法、多陰極法、活性化反応法、電界蒸着法、高周波イオ
ンプレーティング法、反応性イオンプレーティング法等
の各種イオンプレーティング法、を挙げることができ
る。The selective growth region may be composed of a metal thin film. Examples of the method for forming the metal thin film include a physical vapor deposition method, a plating method (including an electroplating method and an electroless plating method), and a chemical vapor deposition method. As the physical vapor deposition method, electron beam heating method, resistance heating method,
Various vacuum vapor deposition methods such as flash vapor deposition, plasma vapor deposition methods, bipolar sputtering methods, direct current sputtering methods,
DC magnetron sputtering method, high frequency sputtering method, magnetron sputtering method, ion beam sputtering method, various sputtering methods such as bias sputtering method, DC (direct current) method, RF
And various ion plating methods such as a multi-cathode method, an activation reaction method, an electric field vapor deposition method, a high frequency ion plating method, and a reactive ion plating method.

【００４１】あるいは又、選択成長領域を形成する方法
として、例えば、選択成長領域を形成すべきカソード電
極あるいは基体の領域以外の領域を適切な材料（例え
ば、マスク層）で被覆した状態で、溶媒と金属粒子から
成る層を選択成長領域を形成すべきカソード電極あるい
は基体の部分の表面に形成した後、溶媒を除去し、金属
粒子を残す方法を挙げることができる。あるいは又、選
択成長領域を形成する方法として、例えば、選択成長領
域を形成すべきカソード電極あるいは基体の領域以外の
領域を適切な材料（例えば、マスク層）で被覆した状態
で、金属粒子を構成する金属原子を含む金属化合物粒子
をカソード電極あるいは基体の表面に付着させた後、金
属化合物粒子を加熱することによって分解し、以て、選
択成長領域（一種の金属粒子の集まりである）をカソー
ド電極あるいは基体に形成する方法を挙げることができ
る。この場合、具体的には、溶媒と金属化合物粒子から
成る層を選択成長領域を形成すべきカソード電極あるい
は基体の部分の表面に形成した後、溶媒を除去し、金属
化合物粒子を残す方法を例示することができる。金属化
合物粒子は、選択成長領域を構成する金属のハロゲン化
物（例えば、ヨウ化物、塩化物、臭化物等）、酸化物、
水酸化物及び有機金属から成る群から選択された少なく
とも１種類の材料から成ることが好ましい。尚、これら
の方法においては、適切な段階で、選択成長領域を形成
すべきカソード電極あるいは基体の領域以外の領域を被
覆した材料（例えば、マスク層）を除去する。Alternatively, as a method of forming the selective growth region, for example, a region other than the region of the cathode electrode or the substrate on which the selective growth region is to be formed is covered with a suitable material (eg, mask layer), and a solvent is used. After forming a layer of metal particles on the surface of the portion of the cathode electrode or substrate on which the selective growth region is to be formed, the solvent may be removed to leave the metal particles. Alternatively, as a method of forming the selective growth region, for example, the metal particles are formed in a state in which a region other than the region of the cathode electrode or the substrate on which the selective growth region is to be formed is covered with an appropriate material (for example, a mask layer). After depositing metal compound particles containing metal atoms on the surface of the cathode electrode or substrate, the metal compound particles are decomposed by heating, and thus the selective growth region (a group of metal particles) is formed as a cathode. The method of forming on an electrode or a substrate can be mentioned. In this case, specifically, a method of forming a layer composed of a solvent and metal compound particles on the surface of a portion of the cathode electrode or substrate on which the selective growth region is to be formed, and then removing the solvent to leave the metal compound particles can do. The metal compound particles include halides (for example, iodides, chlorides, bromides, etc.), oxides, etc. of the metals that constitute the selective growth region.
It is preferably composed of at least one material selected from the group consisting of hydroxides and organometallics. In these methods, the material (for example, mask layer) that covers the region other than the region of the cathode electrode or the substrate where the selective growth region is to be formed is removed at an appropriate stage.

【００４２】あるいは又、選択成長領域を有機金属化合
物薄膜から構成することもできる。この場合、有機金属
化合物薄膜は、亜鉛（Ｚｎ）、錫（Ｓｎ）、アルミニウ
ム（Ａｌ）、鉛（Ｐｂ）、ニッケル（Ｎｉ）及びコバル
ト（Ｃｏ）から成る群から選択された少なくとも１種の
元素を含有して成る有機金属化合物から構成されている
形態とすることができ、更には、錯化合物から構成され
ていることが好ましい。ここで、錯化合物を構成する配
位子として、アセチルアセトン、ヘキサフルオロアセチ
ルアセトン、ジピバロイルメタネート、シクロペンタジ
エニルを例示することができる。尚、形成された有機金
属化合物薄膜には、有機金属化合物の分解物が一部含ま
れていてもよい。有機金属化合物薄膜から成る選択成長
領域を形成する工程は、有機金属化合物溶液から成る層
を選択成長領域を形成すべきカソード電極あるいは基体
の部分の上に成膜する工程から構成することができ、あ
るいは又、有機金属化合物を昇華させた後、かかる有機
金属化合物を選択成長領域を形成すべきカソード電極あ
るいは基体の部分の上に堆積させる工程から構成するこ
とができる。Alternatively, the selective growth region may be composed of an organometallic compound thin film. In this case, the organic metal compound thin film is at least one element selected from the group consisting of zinc (Zn), tin (Sn), aluminum (Al), lead (Pb), nickel (Ni) and cobalt (Co). It may be in the form of being composed of an organometallic compound containing, and is preferably composed of a complex compound. Here, examples of the ligand constituting the complex compound include acetylacetone, hexafluoroacetylacetone, dipivaloylmethanate, and cyclopentadienyl. The formed organometallic compound thin film may partially contain a decomposed product of the organometallic compound. The step of forming the selective growth region made of the organometallic compound thin film can be constituted by a step of forming a layer made of the organometallic compound solution on the portion of the cathode electrode or the substrate on which the selective growth region is to be formed, Alternatively, it can be constituted by a step of sublimating the organometallic compound and then depositing the organometallic compound on the portion of the cathode electrode or the substrate on which the selective growth region is to be formed.

【００４３】本発明にあっては、マトリックスとして、
エポキシ樹脂やアクリル樹脂等の有機系バインダー材料
や、水ガラス等の無機系バインダー材料を用いることも
できるが［上記第３の方法］、ダイヤモンド状アモルフ
ァスカーボン（ＤＬＣ）を用いる［上記第１の方法ある
いは第２の方法］ことが好ましい。In the present invention, as the matrix,
An organic binder material such as an epoxy resin or an acrylic resin or an inorganic binder material such as water glass can be used [the third method], but diamond-like amorphous carbon (DLC) is used [the first method]. Alternatively, the second method] is preferable.

【００４４】ダイヤモンド状アモルファスカーボンの形
成方法として、ＣＶＤ法だけでなく、カソディアックカ
ーボン法（例えば、文献 "Properties of filtered-ion
-beam-deposited diamondlike carbon as a function o
f ion energy", P. J. Fallon, et al., Phys. Rev. B
48 (1993), pp 4777-4782 参照）、レーザアブレーショ
ン法、スパッタリング法といった各種のＰＶＤ法を挙げ
ることができる。ダイヤモンド状アモルファスカーボン
には、水素が含有されていてもよいし、窒素やボロン、
リン等がドーピングされていてもよい。ここで、ダイヤ
モンド状アモルファスカーボンは、波長５１４．５ｎｍ
のレーザ光を用いたラマン・スペクトルにおいて、波数
１４００乃至１６３０ｃｍ-1の範囲で半値幅５０ｃｍ-1
以上のピークを有することが好ましい。尚、ピークが１
４８０ｃｍ-1より高波数側に存在する場合、波数１３３
０乃至１４００ｃｍ-1にもう１つピークが存在する場合
もある。ダイヤモンド状アモルファスカーボンには、一
般のダイヤモンドと同じ結合であるｓｐ3を多く有する
（具体的には、例えば２０〜９０％有する）非晶質炭素
だけでなく、クラスターカーボンも包含される。尚、ク
ラスターカーボンに関しては、例えば、"Generation an
d deposition of fullerene- and nanotube-rich carbo
n thin films", M. Chhowalla, et al., Phil. Mag. Le
tts, 75 (1997), pp 329-335 を参照されたい。As a method for forming diamond-like amorphous carbon, not only the CVD method but also the cathodic carbon method (for example, refer to the document "Properties of filtered-ion").
-beam-deposited diamondlike carbon as a function o
f ion energy ", PJ Fallon, et al., Phys. Rev. B
48 (1993), pp 4777-4782), laser ablation method, sputtering method, and various other PVD methods. The diamond-like amorphous carbon may contain hydrogen, nitrogen, boron,
It may be doped with phosphorus or the like. Here, the diamond-like amorphous carbon has a wavelength of 514.5 nm.
Raman spectrum using laser light of 50 nm -1 in the wave number range of 1400 to 1630 cm -1
It is preferable to have the above peaks. The peak is 1
If the wave number is higher than 480 cm -1 , the wave number is 133
There may be another peak at 0 to 1400 cm -1 . The diamond-like amorphous carbon includes not only amorphous carbon having a large amount of sp 3 that is the same bond as general diamond (specifically, having 20 to 90%, for example), but also cluster carbon. Regarding cluster carbon, for example, "Generation an
d deposition of fullerene- and nanotube-rich carbo
n thin films ", M. Chhowalla, et al., Phil. Mag. Le
See tts, 75 (1997), pp 329-335.

【００４５】上記第４の方法において、マトリックス
は、導電性を有する金属酸化物から成ることが好まし
く、より具体的には、酸化錫、酸化インジウム、酸化イ
ンジウム−錫、酸化亜鉛、酸化アンチモン、又は、酸化
アンチモン−錫から構成することが好ましい。焼成後、
各カーボン・ナノチューブ構造体の一部分がマトリック
スに埋め込まれている状態を得ることもできるし、各カ
ーボン・ナノチューブ構造体の全体がマトリックスに埋
め込まれている状態を得ることもできる。また、マトリ
ックスの体積抵抗率は、１×１０-9Ω・ｍ乃至５×１０
-6Ω・ｍであることが望ましい。In the fourth method, the matrix is preferably composed of a conductive metal oxide, and more specifically, tin oxide, indium oxide, indium-tin oxide, zinc oxide, antimony oxide, or , Antimony oxide-tin is preferable. After firing
It is possible to obtain a state where a part of each carbon nanotube structure is embedded in the matrix, or a state where each carbon nanotube structure is entirely embedded in the matrix. The volume resistivity of the matrix is 1 × 10 −9 Ω · m to 5 × 10 5.
-6 Ω · m is desirable.

【００４６】上記第４の方法において、金属化合物溶液
を構成する金属化合物として、例えば、有機金属化合
物、有機酸金属化合物、又は、金属塩（例えば、塩化
物、硝酸塩、酢酸塩）を挙げることができる。有機酸金
属化合物溶液として、有機錫化合物、有機インジウム化
合物、有機亜鉛化合物、有機アンチモン化合物を酸（例
えば、塩酸、硝酸、あるいは硫酸）に溶解し、これを有
機溶媒（例えば、トルエン、酢酸ブチル、イソプロピル
アルコール）で希釈したものを挙げることができる。ま
た、有機金属化合物溶液として、有機錫化合物、有機イ
ンジウム化合物、有機亜鉛化合物、有機アンチモン化合
物を有機溶媒（例えば、トルエン、酢酸ブチル、イソプ
ロピルアルコール）に溶解したものを例示することがで
きる。溶液を１００重量部としたとき、カーボン・ナノ
チューブ構造体が０．００１〜２０重量部、金属化合物
が０．１〜１０重量部、含まれた組成とすることが好ま
しい。溶液には、分散剤や界面活性剤が含まれていても
よい。また、マトリックスの厚さを増加させるといった
観点から、金属化合物溶液に、例えばカーボンブラック
等の添加物を添加してもよい。また、場合によっては、
有機溶媒の代わりに水を溶媒として用いることもでき
る。In the fourth method, examples of the metal compound constituting the metal compound solution include organometallic compounds, organic acid metal compounds, and metal salts (eg chlorides, nitrates, acetates). it can. As an organic acid metal compound solution, an organic tin compound, an organic indium compound, an organic zinc compound, an organic antimony compound is dissolved in an acid (for example, hydrochloric acid, nitric acid, or sulfuric acid), and this is dissolved in an organic solvent (for example, toluene, butyl acetate, It may be diluted with isopropyl alcohol). Examples of the organic metal compound solution include an organic tin compound, an organic indium compound, an organic zinc compound, and an organic antimony compound dissolved in an organic solvent (eg, toluene, butyl acetate, isopropyl alcohol). When the solution is 100 parts by weight, it is preferable that the carbon nanotube structure contains 0.001 to 20 parts by weight and the metal compound contains 0.1 to 10 parts by weight. The solution may contain a dispersant and a surfactant. From the viewpoint of increasing the thickness of the matrix, an additive such as carbon black may be added to the metal compound solution. Also, in some cases,
Water may be used as a solvent instead of the organic solvent.

【００４７】上記第４の方法において、カーボン・ナノ
チューブ構造体が分散された金属化合物溶液を基体ある
いはカソード電極上に塗布する方法として、スプレー
法、スピンコーティング法、ディッピング法、ダイクォ
ーター法、スクリーン印刷法を例示することができる
が、中でもスプレー法を採用することが塗布の容易性と
いった観点から好ましい。In the fourth method, a spray method, a spin coating method, a dipping method, a die quarter method, a screen printing method is used as a method for applying the metal compound solution in which the carbon nanotube structure is dispersed onto the substrate or the cathode electrode. Although the method can be illustrated, it is preferable to employ the spray method from the viewpoint of easy coating.

【００４８】上記第４の方法においては、カーボン・ナ
ノチューブ構造体が分散された金属化合物溶液を基体若
しくはカソード電極上に塗布した後、金属化合物溶液を
乾燥させて金属化合物層を形成し、次いで、基体上の金
属化合物層の不要部分を除去した後、金属化合物を焼成
してもよいし、金属化合物を焼成した後、基体若しくは
カソード電極上の電子放出体の不要部分を除去してもよ
いし、基体若しくはカソード電極の所望の領域上にのみ
金属化合物溶液を塗布してもよい。In the fourth method, the metal compound solution in which the carbon nanotube structure is dispersed is applied to the substrate or the cathode electrode, and then the metal compound solution is dried to form a metal compound layer. After removing the unnecessary portion of the metal compound layer on the substrate, the metal compound may be fired, or after firing the metal compound, the unnecessary portion of the electron emitter on the substrate or the cathode electrode may be removed. Alternatively, the metal compound solution may be applied only on a desired region of the substrate or the cathode electrode.

【００４９】また、上記第４の方法において、金属化合
物の焼成温度は、例えば、金属塩が酸化されて導電性を
有する金属酸化物となるような温度、あるいは又、有機
金属化合物や有機酸金属化合物が分解して、有機金属化
合物や有機酸金属化合物を構成する金属原子を含むマト
リックス（例えば、導電性を有する金属酸化物）が形成
できる温度であればよく、例えば、３００゜Ｃ以上とす
ることが好ましい。焼成温度の上限は、電子放出体や冷
陰極電界電子放出素子あるいはカソードパネルの構成要
素に熱的な損傷等が発生しない温度とすればよい。Further, in the fourth method, the firing temperature of the metal compound is, for example, a temperature at which the metal salt is oxidized to be a metal oxide having conductivity, or an organometallic compound or an organic acid metal. It may be at a temperature at which the compound can be decomposed to form a matrix containing metal atoms constituting the organometallic compound or the organic acid metal compound (for example, a metal oxide having conductivity), for example, 300 ° C or higher. It is preferable. The upper limit of the firing temperature may be a temperature at which thermal damage or the like does not occur in the electron emitter, the cold cathode field emission device, or the components of the cathode panel.

【００５０】上記第４の方法にあっては、前記工程
（ａ）において、カーボン・ナノチューブ構造体が分散
された金属化合物溶液の基体若しくはカソード電極上へ
の塗布中に、若しくは塗布した後、基体若しくは支持体
を加熱することが好ましい。このようにすることで、基
体あるいはカソード電極の表面に対してカーボン・ナノ
チューブ構造体が水平に近づく方向にセルフレベリング
する前に塗布溶液の乾燥が始まる結果、カーボン・ナノ
チューブ構造体が水平にはならない状態で基体あるいは
カソード電極の表面にカーボン・ナノチューブ構造体を
配置することができる。即ち、カーボン・ナノチューブ
構造体が、基体あるいは支持体の法線方向に近づく方向
に配向する確率が高くなる。尚、基体あるいは支持体の
加熱温度は、４０〜２５０゜Ｃとすることが望ましく、
より具体的には、金属化合物溶液に含まれる溶媒の沸点
以上の温度とすることが望ましい。In the above-mentioned fourth method, in the step (a), during or after the application of the metal compound solution in which the carbon nanotube structure is dispersed onto the substrate or the cathode electrode, Alternatively, it is preferable to heat the support. By doing so, the coating solution begins to dry before the carbon nanotube structure self-levels in a direction approaching the horizontal direction with respect to the surface of the substrate or the cathode electrode. As a result, the carbon nanotube structure does not become horizontal. In this state, the carbon / nanotube structure can be arranged on the surface of the substrate or the cathode electrode. That is, the probability that the carbon / nanotube structure is oriented in a direction approaching the normal direction of the substrate or the support is high. The heating temperature of the substrate or support is preferably 40 to 250 ° C,
More specifically, it is desirable that the temperature is equal to or higher than the boiling point of the solvent contained in the metal compound solution.

【００５１】本発明にあっては、複合体層の表面に剥離
層を付着させる前に、マトリックスの表層部を除去して
もよい。但し、このような工程は必須ではない。即ち、
剥離層を機械的に引き剥がしたとき、マトリックスの表
層部（最表面）が併せて剥離し、先端部が突出した状態
でカーボン・ナノチューブ構造体がマトリックス中に埋
め込まれた電子放出体あるいは電子放出部を形成するこ
とも可能である。また、形成の条件によっては、複合体
層の形成時、先端部が突出した状態でカーボン・ナノチ
ューブ構造体がマトリックス中に埋め込まれた電子放出
体あるいは電子放出部を得ることもできる。マトリック
スの表層部の除去は、マトリックスを構成する材料に依
存して、ウェットエッチング法あるいはドライエッチン
グ法にて行えばよい。マトリックスをどの程度除去する
かは、電子放出体あるいは電子放出部からの電子放出特
性を評価して決定すればよい。In the present invention, the surface layer portion of the matrix may be removed before the release layer is attached to the surface of the composite layer. However, such a step is not essential. That is,
When the peeling layer is mechanically peeled off, the surface layer part (outermost surface) of the matrix is also peeled off, and the carbon nanotube structure is embedded in the matrix with the tip protruding It is also possible to form parts. Further, depending on the forming conditions, it is possible to obtain an electron emitter or an electron emitting portion in which the carbon-nanotube structure is embedded in the matrix with the tip protruding when forming the composite layer. The surface layer of the matrix may be removed by a wet etching method or a dry etching method depending on the material forming the matrix. The extent to which the matrix is removed may be determined by evaluating the electron emission characteristics from the electron emitter or the electron emitting portion.

【００５２】本発明における複合体層の厚さは、カーボ
ン・ナノチューブ構造体がマトリックスによって埋め込
まれるに充分な厚さであればよく、例えば、マトリック
スの平均厚さとして５×１０-8ｍ〜１×１０-4ｍを例示
することができる。カーボン・ナノチューブ構造体の先
端部の突出量は、例えば、カーボン・ナノチューブ構造
体の直径の１．５倍以上であることが望ましい。また、
本発明において、電子放出体あるいは電子放出部を占め
るカーボン・ナノチューブ構造体の重量割合は、カーボ
ン・ナノチューブ構造体とマトリックスとの合計重量を
１００としたとき、０．００１乃至４０であることが好
ましい。The thickness of the composite layer in the present invention may be such that the carbon-nanotube structure is embedded in the matrix. For example, the average thickness of the matrix is 5 × 10 -8 m-1. An example is x10 -4 m. The amount of protrusion of the tip of the carbon / nanotube structure is preferably, for example, 1.5 times or more the diameter of the carbon / nanotube structure. Also,
In the present invention, the weight ratio of the carbon nanotube structure occupying the electron emitter or the electron emitting portion is preferably 0.001 to 40 when the total weight of the carbon nanotube structure and the matrix is 100. .

【００５３】本発明にあっては、電子放出体あるいは電
子放出部の形成後、電子放出体あるいは電子放出部の表
面の一種の活性化処理（洗浄処理）を行うことが、電子
放出体あるいは電子放出部からの電子の放出効率の一層
の向上といった観点から好ましい。このような処理とし
て、水素ガス、アンモニアガス、ヘリウムガス、アルゴ
ンガス、ネオンガス、メタンガス、エチレンガス、アセ
チレンガス、窒素ガス等のガス雰囲気中でのプラズマ処
理を挙げることができる。In the present invention, after the formation of the electron emitter or the electron emitting portion, a kind of activation treatment (cleaning treatment) on the surface of the electron emitter or the electron emitting portion is performed. It is preferable from the viewpoint of further improving the emission efficiency of electrons from the emission portion. Examples of such treatment include plasma treatment in a gas atmosphere of hydrogen gas, ammonia gas, helium gas, argon gas, neon gas, methane gas, ethylene gas, acetylene gas, nitrogen gas and the like.

【００５４】基体、あるいは、冷陰極電界電子放出素子
におけるカソード電極を構成する材料として、タングス
テン（Ｗ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、モリ
ブデン（Ｍｏ）、クロム（Ｃｒ）、アルミニウム（Ａ
ｌ）、銅（Ｃｕ）等の金属；これらの金属元素を含む合
金あるいは化合物（例えばＴｉＮ等の窒化物や、ＷＳｉ
2、ＭｏＳｉ2、ＴｉＳｉ2、ＴａＳｉ2等のシリサイ
ド）；シリコン（Ｓｉ）等の半導体；あるいはＩＴＯ
（インジウム錫酸化物）を例示することができる。カソ
ード電極の形成方法として、例えば電子ビーム蒸着法や
熱フィラメント蒸着法といった蒸着法、スパッタリング
法、ＣＶＤ法やイオンプレーティング法とエッチング法
との組合せ、スクリーン印刷法、メッキ法、リフトオフ
法等を挙げることができる。スクリーン印刷法やメッキ
法によれば、直接、ストライプ状のカソード電極を形成
することが可能である。Substrate or cold cathode field emission device
As a material for the cathode electrode in
Ten (W), Niobium (Nb), Tantalum (Ta), Mori
Buden (Mo), chrome (Cr), aluminum (A
l), a metal such as copper (Cu); a compound containing these metal elements
Gold or compound (for example, nitride such as TiN, WSi
2, MoSi2, TiSi2, TaSi2Etc.
D); semiconductor such as silicon (Si); or ITO
(Indium tin oxide) can be exemplified. Caso
As a method of forming the electrode, for example, an electron beam evaporation method or
Vapor deposition methods such as hot filament vapor deposition, sputtering
Method, CVD method, ion plating method and etching method
Combination with, screen printing method, plating method, lift-off
The law etc. can be mentioned. Screen printing and plating
According to the method, a striped cathode electrode is directly formed
It is possible to

【００５５】基体、あるいは、冷陰極電界電子放出素子
におけるカソード電極の表面に、凹凸部を形成してもよ
い。これによって、カーボン・ナノチューブ構造体のマ
トリックスから突出した先端部が、例えば、アノード電
極の方を向く確率が高くなり、電子放出効率の一層の向
上を図ることができる。凹凸部は、基体あるいはカソー
ド電極を、例えばドライエッチングすることにより、あ
るいは又、陽極酸化を行ったり、支持体上に球体を散布
しておき、球体の上にカソード電極を形成した後、例え
ば球体を燃焼させることによって除去する方法にて形成
することができる。An uneven portion may be formed on the surface of the substrate or the cathode electrode of the cold cathode field emission device. This increases the probability that the tip portion protruding from the matrix of the carbon-nanotube structure faces the anode electrode, for example, and the electron emission efficiency can be further improved. The uneven portion may be formed by, for example, dry-etching the substrate or the cathode electrode, or by performing anodic oxidation, or by sprinkling spheres on a support to form the cathode electrode on the sphere, and then, for example, spheres. It can be formed by a method of removing by burning.

【００５６】ゲート電極を構成する材料として、タング
ステン（Ｗ）、ニオブ（Ｎｂ）、タンタル（Ｔａ）、チ
タン（Ｔｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、クロム（Ｃｒ）、
アルミニウム（Ａｌ）、銅（Ｃｕ）、金（Ａｕ）、銀
（Ａｇ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ）、ジル
コニウム（Ｚｒ）、鉄（Ｆｅ）、白金（Ｐｔ）及び亜鉛
（Ｚｎ）から成る群から選択された少なくとも１種類の
金属；これらの金属元素を含む合金あるいは化合物（例
えばＴｉＮ等の窒化物や、ＷＳｉ2、ＭｏＳｉ2、ＴｉＳ
ｉ2、ＴａＳｉ2等のシリサイド）；あるいはシリコン
（Ｓｉ）等の半導体；ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）、
酸化インジウム、酸化亜鉛等の導電性金属酸化物を例示
することができる。ゲート電極を作製するには、ＣＶＤ
法、スパッタリング法、蒸着法、イオンプレーティング
法、電気メッキ法、無電解メッキ法、スクリーン印刷
法、レーザアブレーション法、ゾル−ゲル法等の公知の
薄膜形成技術により、上述の構成材料から成る薄膜を絶
縁層上に形成する。尚、薄膜を絶縁層の全面に形成した
場合には、公知のパターニング技術を用いて薄膜をパタ
ーニングし、ストライプ状のゲート電極を形成する。ス
トライプ状のゲート電極の形成後、ゲート電極に開口部
を形成してもよいし、ストライプ状のゲート電極の形成
と同時に、ゲート電極に開口部を形成してもよい。ま
た、ゲート電極用導電材料層を形成する前の絶縁層上に
予めレジストパターンを形成しておけば、リフトオフ法
によるゲート電極の形成が可能である。更には、ゲート
電極の形状に応じた開口部を有するマスクを用いて蒸着
を行ったり、かかる開口部を有するスクリーンを用いて
スクリーン印刷を行えば、成膜後のパターニングは不要
となる。本発明の第２の態様に係る冷陰極電界電子放出
素子の製造方法あるいは冷陰極電界電子放出表示装置の
製造方法において、「少なくとも絶縁層に開口部を形成
する」と表現したのは、このような形態を含めるが故で
ある。As materials for forming the gate electrode, tungsten (W), niobium (Nb), tantalum (Ta), titanium (Ti), molybdenum (Mo), chromium (Cr),
From aluminum (Al), copper (Cu), gold (Au), silver (Ag), nickel (Ni), cobalt (Co), zirconium (Zr), iron (Fe), platinum (Pt) and zinc (Zn) At least one metal selected from the group consisting of: alloys or compounds containing these metal elements (eg, nitrides such as TiN, WSi 2 , MoSi 2 , TiS)
i 2 , silicide such as TaSi 2 ); or semiconductor such as silicon (Si); ITO (indium tin oxide),
Examples thereof include conductive metal oxides such as indium oxide and zinc oxide. To make a gate electrode, CVD
Method, sputtering method, vapor deposition method, ion plating method, electroplating method, electroless plating method, screen printing method, laser ablation method, sol-gel method, etc. Are formed on the insulating layer. When the thin film is formed on the entire surface of the insulating layer, the thin film is patterned by using a known patterning technique to form a stripe-shaped gate electrode. After forming the stripe-shaped gate electrode, the opening may be formed in the gate electrode, or the opening may be formed in the gate electrode simultaneously with the formation of the stripe-shaped gate electrode. Further, by forming a resist pattern on the insulating layer before forming the gate electrode conductive material layer, the gate electrode can be formed by the lift-off method. Furthermore, when vapor deposition is performed using a mask having an opening corresponding to the shape of the gate electrode or screen printing is performed using a screen having such an opening, patterning after film formation becomes unnecessary. In the method of manufacturing the cold cathode field emission device or the method of manufacturing the cold cathode field emission display device according to the second aspect of the present invention, the expression “forming an opening at least in the insulating layer” is as follows. This is because it includes various forms.

【００５７】冷陰極電界電子放出表示装置において、ア
ノードパネルは、基板と蛍光体層とアノード電極とから
成る。電子が照射される面は、アノードパネルの構造に
依るが、蛍光体層から構成され、あるいは又、アノード
電極から構成される。In the cold cathode field emission display, the anode panel comprises a substrate, a phosphor layer and an anode electrode. The electron-irradiated surface is composed of a phosphor layer or an anode electrode, depending on the structure of the anode panel.

【００５８】アノード電極の構成材料は、冷陰極電界電
子放出表示装置の構成によって適宜選択すればよい。即
ち、冷陰極電界電子放出表示装置が透過型（アノードパ
ネルが表示面に相当する）であって、且つ、基板上にア
ノード電極と蛍光体層がこの順に積層されている場合に
は、基板は元より、アノード電極自身も透明である必要
があり、ＩＴＯ（インジウム錫酸化物）等の透明導電材
料を用いる。一方、冷陰極電界電子放出表示装置が反射
型（カソードパネルが表示面に相当する）である場合、
及び、透過型であっても基板上に蛍光体層とアノード電
極とがこの順に積層されている場合には、ＩＴＯの他、
カソード電極やゲート電極に関連して上述した材料を適
宜選択して用いることができる。The constituent material of the anode electrode may be appropriately selected depending on the structure of the cold cathode field emission display. That is, when the cold cathode field emission display is a transmissive type (the anode panel corresponds to the display surface) and the anode electrode and the phosphor layer are laminated on the substrate in this order, the substrate is Originally, the anode electrode itself must also be transparent, and a transparent conductive material such as ITO (indium tin oxide) is used. On the other hand, when the cold cathode field emission display is a reflection type (the cathode panel corresponds to the display surface),
And, even if it is a transmissive type, if the phosphor layer and the anode electrode are laminated in this order on the substrate, in addition to ITO,
The materials described above in connection with the cathode electrode and the gate electrode can be appropriately selected and used.

【００５９】蛍光体層を構成する蛍光体として、高速電
子励起用蛍光体や低速電子励起用蛍光体を用いることが
できる。冷陰極電界電子放出表示装置が単色表示装置で
ある場合、蛍光体層は特にパターニングされていなくと
もよい。また、冷陰極電界電子放出表示装置がカラー表
示装置である場合、ストライプ状又はドット状にパター
ニングされた赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の三原色に
対応する蛍光体層を交互に配置することが好ましい。
尚、パターニングされた蛍光体層間の隙間は、表示画面
のコントラスト向上を目的としたブラックマトリックス
で埋め込まれていてもよい。As the phosphor constituting the phosphor layer, a phosphor for fast electron excitation or a phosphor for slow electron excitation can be used. When the cold cathode field emission display is a single color display, the phosphor layer may not be particularly patterned. When the cold cathode field emission display is a color display, phosphor layers corresponding to the three primary colors of red (R), green (G) and blue (B) patterned in stripes or dots are alternately arranged. It is preferable to arrange them in
The gap between the patterned phosphor layers may be filled with a black matrix for the purpose of improving the contrast of the display screen.

【００６０】アノード電極と蛍光体層の構成例として、
（１）基板上に、アノード電極を形成し、アノード電極
の上に蛍光体層を形成する構成、（２）基板上に、蛍光
体層を形成し、蛍光体層上にアノード電極を形成する構
成、を挙げることができる。尚、（１）の構成におい
て、蛍光体層の上に、アノード電極と導通した所謂メタ
ルバック膜を形成してもよい。また、（２）の構成にお
いて、アノード電極の上にメタルバック膜を形成しても
よい。As a constitutional example of the anode electrode and the phosphor layer,
(1) A structure in which an anode electrode is formed on a substrate and a phosphor layer is formed on the anode electrode, (2) a phosphor layer is formed on a substrate, and an anode electrode is formed on the phosphor layer The configuration can be mentioned. In the configuration of (1), a so-called metal back film that is electrically connected to the anode electrode may be formed on the phosphor layer. In addition, in the configuration of (2), a metal back film may be formed on the anode electrode.

【００６１】本発明の第２の態様冷陰極電界電子放出素
子の製造方法、若しくは、本発明の第２の態様に係る冷
陰極電界電子放出表示装置の製造方法における冷陰極電
界電子放出素子において、ゲート電極に設けられた開口
部の平面形状（支持体表面と平行な仮想平面で開口部を
切断したときの形状）は、円形、楕円形、矩形、多角
形、丸みを帯びた矩形、丸みを帯びた多角形等、任意の
形状とすることができる。ゲート電極における開口部の
形成は、例えば、異方性エッチング、異方性エッチング
と等方性エッチングの組合せによって行うことができ、
あるいは又、ゲート電極の形成方法に依っては、開口部
を直接形成することもできる。尚、ゲート電極に形成さ
れた開口部を第１の開口部と呼び、絶縁層に形成された
開口部を第２の開口部と呼ぶ場合がある。ゲート電極に
１つの第１の開口部を設け、かかる１つの第１の開口部
と連通する１つの第２の開口部を絶縁層に設け、かかる
絶縁層に設けられた第２の開口部内に１つの電子放出部
を設けてもよいし、ゲート電極に複数の第１の開口部を
設け、かかる複数の第１の開口部と連通する１つの第２
の開口部を絶縁層に設け、かかる絶縁層に設けられた１
つの第２の開口部内に１又は複数の電子放出部を設けて
もよい。In the method of manufacturing the cold cathode field emission device according to the second aspect of the present invention or in the method of manufacturing the cold cathode field emission display device according to the second aspect of the present invention, The planar shape of the opening provided in the gate electrode (the shape when the opening is cut by a virtual plane parallel to the surface of the support) is circular, elliptical, rectangular, polygonal, rounded rectangular, or rounded. It can be any shape such as a polygonal shape. The formation of the opening in the gate electrode can be performed by, for example, anisotropic etching, a combination of anisotropic etching and isotropic etching,
Alternatively, the opening may be directly formed depending on the method of forming the gate electrode. Note that the opening formed in the gate electrode may be referred to as a first opening and the opening formed in the insulating layer may be referred to as a second opening. The gate electrode is provided with one first opening, one second opening communicating with the one first opening is provided in the insulating layer, and the second opening is provided in the insulating layer. One electron-emitting portion may be provided, or a plurality of first openings may be provided in the gate electrode, and one second opening communicating with the plurality of first openings may be provided.
1 is provided in the insulating layer.
One or a plurality of electron emitting portions may be provided in one second opening.

【００６２】絶縁層の構成材料として、ＳｉＯ2、Ｓｉ
Ｎ、ＳｉＯＮ、ＳＯＧ（スピンオングラス）、低融点ガ
ラス、ガラスペーストを、単独あるいは適宜組み合わせ
て使用することができる。絶縁層の形成には、ＣＶＤ
法、塗布法、スパッタリング法、スクリーン印刷法等の
公知のプロセスが利用できる。第２の開口部の形成は、
例えば、等方性エッチング、異方性エッチングと等方性
エッチングの組合せによって行うことができる。As a constituent material of the insulating layer, SiO 2 , Si
N, SiON, SOG (spin on glass), low melting point glass, and glass paste can be used alone or in appropriate combination. CVD is used to form the insulating layer.
Known processes such as a coating method, a coating method, a sputtering method, and a screen printing method can be used. The formation of the second opening is
For example, it can be performed by isotropic etching or a combination of anisotropic etching and isotropic etching.

【００６３】カソード電極と電子放出部との間に抵抗体
層を設けてもよい。抵抗体層を設けることによって、冷
陰極電界電子放出素子の動作安定化、電子放出特性の均
一化を図ることができる。抵抗体層を構成する材料とし
て、シリコンカーバイド（ＳｉＣ）やＳｉＣＮといった
カーボン系材料、ＳｉＮ、アモルファスシリコン等の半
導体材料、酸化ルテニウム（ＲｕＯ2）、酸化タンタ
ル、窒化タンタル等の高融点金属酸化物を例示すること
ができる。抵抗体層の形成方法として、スパッタリング
法や、ＣＶＤ法やスクリーン印刷法を例示することがで
きる。抵抗値は、概ね１×１０5〜１×１０7Ω、好まし
くは数ＭΩとすればよい。A resistor layer may be provided between the cathode electrode and the electron emitting portion. By providing the resistor layer, the operation of the cold cathode field emission device can be stabilized and the electron emission characteristics can be made uniform. As a material for forming the resistor layer, carbon-based materials such as silicon carbide (SiC) and SiCN, semiconductor materials such as SiN and amorphous silicon, and refractory metal oxides such as ruthenium oxide (RuO 2 ), tantalum oxide, and tantalum nitride are used. It can be illustrated. Examples of the method for forming the resistor layer include a sputtering method, a CVD method, and a screen printing method. The resistance value may be approximately 1 × 10 5 to 1 × 10 7 Ω, preferably several MΩ.

【００６４】カソードパネルを構成する支持体あるいは
アノードパネルを構成する基板は、少なくとも表面が絶
縁性部材より構成されていればよく、ガラス基板、表面
に絶縁膜が形成されたガラス基板、石英基板、表面に絶
縁膜が形成された石英基板、表面に絶縁膜が形成された
半導体基板を挙げることができるが、製造コスト低減の
観点からは、ガラス基板、あるいは、表面に絶縁膜が形
成されたガラス基板を用いることが好ましい。基体を下
地材料上に形成する必要があるが、下地材料としては、
これらの材料の他、金属、セラミックスを挙げることが
できる。The support constituting the cathode panel or the substrate constituting the anode panel is required to have at least a surface made of an insulating member, such as a glass substrate, a glass substrate having an insulating film formed on the surface thereof, a quartz substrate, Examples thereof include a quartz substrate having an insulating film formed on the surface and a semiconductor substrate having an insulating film formed on the surface. From the viewpoint of reducing the manufacturing cost, a glass substrate or a glass having an insulating film formed on the surface is used. It is preferable to use a substrate. It is necessary to form the substrate on the base material, but as the base material,
In addition to these materials, metals and ceramics can be used.

【００６５】カソードパネルとアノードパネルとを周縁
部において接合する場合、接合は接着層を用いて行って
もよいし、あるいはガラスやセラミックス等の絶縁剛性
材料から成る枠体と接着層とを併用して行ってもよい。
枠体と接着層とを併用する場合には、枠体の高さを適宜
選択することにより、接着層のみを使用する場合に比
べ、カソードパネルとアノードパネルとの間の対向距離
をより長く設定することが可能である。尚、接着層の構
成材料としては、フリットガラスが一般的であるが、融
点が１２０〜４００゜Ｃ程度の所謂低融点金属材料を用
いてもよい。かかる低融点金属材料としては、Ｉｎ（イ
ンジウム：融点１５７゜Ｃ）；インジウム−金系の低融
点合金；Ｓｎ80Ａｇ20（融点２２０〜３７０゜Ｃ）、Ｓ
ｎ95Ｃｕ5（融点２２７〜３７０゜Ｃ）等の錫（Ｓｎ）
系高温はんだ；Ｐｂ97.5Ａｇ2.5（融点３０４゜Ｃ）、
Ｐｂ94.5Ａｇ5.5（融点３０４〜３６５゜Ｃ）、Ｐｂ
97.5Ａｇ1.5Ｓｎ1.0（融点３０９゜Ｃ）等の鉛（Ｐｂ）
系高温はんだ；Ｚｎ95Ａｌ5（融点３８０゜Ｃ）等の亜
鉛（Ｚｎ）系高温はんだ；Ｓｎ5Ｐｂ95（融点３００〜
３１４゜Ｃ）、Ｓｎ2Ｐｂ98（融点３１６〜３２２゜
Ｃ）等の錫−鉛系標準はんだ；Ａｕ88Ｇａ12（融点３８
１゜Ｃ）等のろう材（以上の添字は全て原子％を表す）
を例示することができる。When the cathode panel and the anode panel are joined at their peripheral portions, the joining may be performed by using an adhesive layer, or a frame body made of an insulating rigid material such as glass or ceramics and an adhesive layer may be used together. You may go.
When the frame and the adhesive layer are used together, by appropriately selecting the height of the frame, the facing distance between the cathode panel and the anode panel is set to be longer than that when only the adhesive layer is used. It is possible to Although frit glass is generally used as a constituent material of the adhesive layer, a so-called low melting point metal material having a melting point of about 120 to 400 ° C. may be used. Such low melting point metal materials include In (indium: melting point 157 ° C.); indium-gold low melting point alloy; Sn 80 Ag 20 (melting point 220 to 370 ° C.), S
Tin (Sn) such as n 95 Cu 5 (melting point 227 to 370 ° C)
System high temperature solder; Pb 97.5 Ag 2.5 (melting point 304 ° C),
Pb 94.5 Ag 5.5 (melting point 304-365 ° C), Pb
Lead (Pb) such as 97.5 Ag 1.5 Sn 1.0 (melting point 309 ° C)
-Based high temperature solder; Zn 95 Al 5 (melting point 380 ° C) and other zinc (Zn) -based high temperature solder; Sn 5 Pb 95 (melting point 300-
314 ° C), Sn 2 Pb 98 (melting point 316 to 322 ° C) and other standard tin-lead solder; Au 88 Ga 12 (melting point 38
1 ° C) brazing filler metal (the above subscripts all represent atomic%)
Can be illustrated.

【００６６】カソードパネルとアノードパネルと枠体の
三者を接合する場合、三者を同時に接合してもよいし、
あるいは、第１段階でカソードパネル又はアノードパネ
ルのいずれか一方と枠体とを接合し、第２段階でカソー
ドパネル又はアノードパネルの他方と枠体とを接合して
もよい。三者同時接合や第２段階における接合を高真空
雰囲気中で行えば、カソードパネルとアノードパネルと
枠体と接着層とにより囲まれた空間は、接合と同時に真
空となる。あるいは、三者の接合終了後、カソードパネ
ルとアノードパネルと枠体と接着層とによって囲まれた
空間を排気し、真空とすることもできる。接合後に排気
を行う場合、接合時の雰囲気の圧力は常圧／減圧のいず
れであってもよく、また、雰囲気を構成する気体は、大
気であっても、あるいは窒素ガスや周期律表０族に属す
るガス（例えばＡｒガス）を含む不活性ガスであっても
よい。When the three members of the cathode panel, the anode panel and the frame are joined, the three members may be joined at the same time,
Alternatively, either the cathode panel or the anode panel may be joined to the frame in the first step, and the other cathode panel or the anode panel may be joined to the frame in the second step. If the three-way simultaneous bonding and the bonding in the second stage are performed in a high vacuum atmosphere, the space surrounded by the cathode panel, the anode panel, the frame and the adhesive layer becomes a vacuum at the same time as the bonding. Alternatively, after the three members are joined together, the space surrounded by the cathode panel, the anode panel, the frame body, and the adhesive layer can be evacuated to create a vacuum. When exhausting is performed after joining, the pressure of the atmosphere during joining may be either normal pressure or reduced pressure, and the gas forming the atmosphere may be atmospheric air, or nitrogen gas or Group 0 of the periodic table. It may be an inert gas containing a gas belonging to (for example, Ar gas).

【００６７】接合後に排気を行う場合、排気は、カソー
ドパネル及び／又はアノードパネルに予め接続されたチ
ップ管を通じて行うことができる。チップ管は、典型的
にはガラス管を用いて構成され、カソードパネル及び／
又はアノードパネルの無効領域（実際の表示部分として
は機能しない領域）に設けられた貫通部の周囲に、フリ
ットガラス又は上述の低融点金属材料を用いて接合さ
れ、空間が所定の真空度に達した後、熱融着によって封
じ切られる。尚、封じ切りを行う前に、冷陰極電界電子
放出表示装置全体を一旦加熱してから降温させると、空
間に残留ガスを放出させることができ、この残留ガスを
排気により空間外へ除去することができるので好適であ
る。When exhausting is carried out after joining, the exhausting can be carried out through a tip tube previously connected to the cathode panel and / or the anode panel. The tip tube is typically constructed using a glass tube, and the cathode panel and / or
Alternatively, frit glass or the above-mentioned low-melting point metal material is used to join the periphery of the through-hole provided in the invalid area (area that does not function as the actual display area) of the anode panel, and the space reaches a predetermined vacuum degree. After that, it is sealed off by heat fusion. It should be noted that if the entire cold cathode field emission display is once heated and then cooled before the sealing, residual gas can be released into the space, and this residual gas can be removed to the outside of the space by exhaust. It is preferable because it can

【００６８】本発明の第１の態様における冷陰極電界電
子放出表示装置の製造方法において得られる冷陰極電界
電子放出表示装置にあっては、アノード電極によって形
成された電界に基づき、量子トンネル効果に基づき電子
放出部から電子が放出され、この電子がアノード電極に
引き付けられ、蛍光体層に衝突する。アノード電極は、
１枚の導電材料シートが有効領域（実際の表示部分とし
て機能する領域）を覆う構造を有していてもよいし、ス
トライプ形状を有していてもよい。前者の場合、１画素
を構成する電子放出部毎に、電子放出部の動作を制御す
る。そのためには、例えば、１画素を構成する電子放出
部とカソード電極制御回路との間にスイッチング素子を
設ければよい。後者の場合、カソード電極をストライプ
状とし、アノード電極の射影像とカソード電極の射影像
とが直交するように、カソード電極及びアノード電極を
配置する。アノード電極の射影像とカソード電極の射影
像とが重複する領域（以下、アノード電極／カソード電
極重複領域と呼ぶ）に位置する電子放出部から電子が放
出される。尚、１アノード電極／カソード電極重複領域
における冷陰極電界電子放出素子の配列は、規則的であ
ってもランダムであってもよい。このような構成の冷陰
極電界電子放出表示装置の駆動は、所謂単純マトリクス
方式により行われる。即ち、カソード電極に相対的に負
の電圧を印加し、アノード電極に相対的に正の電圧を印
加する。その結果、列選択されたカソード電極と行選択
されたアノード電極（あるいは、行選択されたカソード
電極と列選択されたアノード電極）とのアノード電極／
カソード電極重複領域に位置する電子放出部から選択的
に真空空間中へ電子が放出され、この電子がアノード電
極に引き付けられてアノードパネルを構成する蛍光体層
に衝突し、蛍光体層を励起、発光させる。In the cold cathode field emission display device obtained by the method of manufacturing the cold cathode field emission display device according to the first aspect of the present invention, the quantum tunnel effect is generated based on the electric field formed by the anode electrode. Based on this, electrons are emitted from the electron emitting portion, the electrons are attracted to the anode electrode, and collide with the phosphor layer. The anode electrode is
One conductive material sheet may have a structure that covers an effective area (area that functions as an actual display portion), or may have a stripe shape. In the former case, the operation of the electron emitting portion is controlled for each electron emitting portion forming one pixel. For that purpose, for example, a switching element may be provided between the electron emission portion which constitutes one pixel and the cathode electrode control circuit. In the latter case, the cathode electrode is formed in a stripe shape, and the cathode electrode and the anode electrode are arranged so that the projected image of the anode electrode and the projected image of the cathode electrode are orthogonal to each other. Electrons are emitted from the electron emitting portion located in a region where the projected image of the anode electrode and the projected image of the cathode electrode overlap (hereinafter referred to as an anode electrode / cathode electrode overlapping region). The arrangement of the cold cathode field emission devices in one anode electrode / cathode electrode overlap region may be regular or random. The cold cathode field emission display device having such a structure is driven by a so-called simple matrix system. That is, a relatively negative voltage is applied to the cathode electrode and a relatively positive voltage is applied to the anode electrode. As a result, the anode electrode / the column-selected cathode electrode and the row-selected anode electrode (or the row-selected cathode electrode and the column-selected anode electrode) /
Electrons are selectively emitted into the vacuum space from the electron emitting portion located in the cathode electrode overlapping region, and the electrons are attracted to the anode electrode and collide with the phosphor layer forming the anode panel to excite the phosphor layer, Make it glow.

【００６９】また、本発明の第２の態様における冷陰極
電界電子放出表示装置の製造方法において得られる冷陰
極電界電子放出表示装置にあっては、ストライプ状のゲ
ート電極の射影像とストライプ状のカソード電極の射影
像とが直交する方向に延びていることが、冷陰極電界電
子放出表示装置の構造の簡素化の観点から好ましい。
尚、ストライプ状のカソード電極とストライプ状のゲー
ト電極の射影像が重複する重複領域（電子放出領域であ
り、１画素分の領域あるいは１サブピクセル分の領域に
相当する）に１又は複数の冷陰極電界電子放出素子が設
けられており、かかる重複領域が、カソードパネルの有
効領域内に、通常、２次元マトリクス状に配列されてい
る。１重複領域における冷陰極電界電子放出素子の配列
は、規則的であってもランダムであってもよい。カソー
ド電極に相対的に負の電圧を印加し、ゲート電極に相対
的に正の電圧を印加し、アノード電極にゲート電極より
更に高い正の電圧を印加する。電子は、列選択されたカ
ソード電極と行選択されたゲート電極（あるいは、行選
択されたカソード電極と列選択されたゲート電極）との
ゲート電極／カソード電極重複領域に位置する電子放出
部から選択的に真空空間中へ電子が放出され、この電子
がアノード電極に引き付けられてアノードパネルを構成
する蛍光体層に衝突し、蛍光体層を励起、発光させる。Further, in the cold cathode field emission display device obtained by the method for manufacturing the cold cathode field emission display device according to the second aspect of the present invention, the projection image of the stripe-shaped gate electrode and the stripe-shaped projection image. From the viewpoint of simplifying the structure of the cold cathode field emission display, it is preferable that the projection image of the cathode electrode extends in a direction orthogonal to the projection image.
It should be noted that one or a plurality of cooling regions are provided in an overlapping region (electron emission region, which corresponds to a region for one pixel or a region for one subpixel) where the projected images of the striped cathode electrode and the striped gate electrode overlap. Cathode field emission devices are provided and such overlapping areas are usually arranged in a two-dimensional matrix in the effective area of the cathode panel. The arrangement of the cold cathode field emission devices in one overlapping region may be regular or random. A relatively negative voltage is applied to the cathode electrode, a relatively positive voltage is applied to the gate electrode, and a positive voltage higher than that of the gate electrode is applied to the anode electrode. Electrons are selected from an electron emission portion located in a gate electrode / cathode electrode overlapping region between a column-selected cathode electrode and a row-selected gate electrode (or a row-selected cathode electrode and a column-selected gate electrode). Electrons are emitted into the vacuum space, the electrons are attracted to the anode electrode and collide with the phosphor layer constituting the anode panel to excite the phosphor layer to emit light.

【００７０】本発明においては、電子放出体あるいは電
子放出部が、先端部が突出した状態でカーボン・ナノチ
ューブ構造体がマトリックス中に埋め込まれている構造
を形成することができるので、高い電子放出効率を達成
することができる。しかも、複合体層の表面に剥離層を
付着させた後、剥離層を機械的に引き剥がすことによっ
て、カーボン・ナノチューブ構造体の突出した先端部
を、基体あるいは支持体の法線方向に近づく方向に容易
に配向させることができる。更には、電子放出体あるい
は電子放出部を形成する工程において、カーボン・ナノ
チューブ構造体がマトリックスによって埋め込まれた複
合体層を形成するので、それ以降の工程において、カー
ボン・ナノチューブ構造体が損傷を受け難いし、例え
ば、開口部の大きさや絶縁層の厚さに制限を受けること
もない。In the present invention, the electron-emitting body or the electron-emitting portion can form a structure in which the carbon nanotube structure is embedded in the matrix with the tip protruding, so that the electron emission efficiency is high. Can be achieved. Moreover, after the peeling layer is attached to the surface of the composite layer, the peeling layer is mechanically peeled off so that the protruding tip end of the carbon nanotube structure approaches the normal direction of the substrate or the support. Can be easily oriented. Furthermore, in the step of forming the electron-emitting body or the electron-emitting portion, since the carbon-nanotube structure forms a composite layer in which the matrix is embedded, the carbon-nanotube structure is damaged in the subsequent steps. For example, the size of the opening and the thickness of the insulating layer are not limited.

【００７１】[0071]

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、発明の実
施の形態（以下、実施の形態と略称する）に基づき本発
明を説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention will be described below with reference to the drawings on the basis of an embodiment of the invention (hereinafter, simply referred to as an embodiment).

【００７２】（実施の形態１）実施の形態１は、本発明
の電子放出体の製造方法、第１の態様に係る冷陰極電界
電子放出素子（以下、電界放出素子と略称する）の製造
方法、並びに、第１の態様に係る所謂２電極型の冷陰極
電界電子放出表示装置（以下、表示装置と略称する）の
製造方法に関し、更には、第１の方法に関する。(Embodiment 1) Embodiment 1 is a method of manufacturing an electron emitter of the present invention, and a method of manufacturing a cold cathode field emission device (hereinafter, abbreviated as field emission device) according to the first aspect. And a method for manufacturing a so-called two-electrode type cold cathode field emission display device (hereinafter abbreviated as a display device) according to the first aspect, and further relates to the first method.

【００７３】実施の形態１の表示装置の模式的な一部断
面図を図１に示し、１つの電子放出部の模式的な斜視図
を図２に示し、１つの電子放出部の模式的な一部断面図
を図５の（Ｃ）に示す。FIG. 1 shows a schematic partial cross-sectional view of the display device according to the first embodiment, and FIG. 2 shows a schematic perspective view of one electron emitting portion. A partial cross-sectional view is shown in FIG.

【００７４】実施の形態１における電子放出体は、マト
リックス２１、及び、先端部が突出した状態でマトリッ
クス２１中に埋め込まれたカーボン・ナノチューブ構造
体から成る。カーボン・ナノチューブ構造体は、具体的
には、カーボン・ナノチューブ２０から構成されてい
る。また、マトリックス２１は、ダイヤモンド状アモル
ファスカーボンから成る。The electron emitter according to the first embodiment is composed of the matrix 21 and the carbon nanotube structure embedded in the matrix 21 with the tip portion protruding. Specifically, the carbon nanotube structure is composed of carbon nanotubes 20. The matrix 21 is composed of diamond-like amorphous carbon.

【００７５】また、実施の形態１における電界放出素子
は、支持体１０上に設けられたカソード電極１１と、カ
ソード電極１１上に設けられた電子放出部１５から成
る。そして、電子放出部１５は、マトリックス２１、及
び、先端部が突出した状態でマトリックス２１中に埋め
込まれたカーボン・ナノチューブ構造体から成る。更に
は、実施の形態１における表示装置は、電界放出素子が
複数設けられたカソードパネルＣＰ、及び、蛍光体層３
１（赤色発光蛍光体層３１Ｒ、緑色発光蛍光体層３１
Ｇ、青色発光蛍光体層３１Ｂ）とアノード電極３３とを
備えたアノードパネルＡＰが、それらの周縁部で接合さ
れて成り、複数の画素を有する。実施の形態１の表示装
置におけるカソードパネルＣＰにおいては、上述のよう
な電界放出素子の複数から構成された電子放出領域が有
効領域に２次元マトリックス状に多数形成されている。The field emission device according to the first embodiment is composed of the cathode electrode 11 provided on the support 10 and the electron emission portion 15 provided on the cathode electrode 11. The electron emitting portion 15 is composed of a matrix 21 and a carbon nanotube structure embedded in the matrix 21 in a state where the tip portion is projected. Furthermore, in the display device according to the first embodiment, the cathode panel CP provided with a plurality of field emission devices and the phosphor layer 3 are provided.
1 (red light emitting phosphor layer 31R, green light emitting phosphor layer 31
G, a blue light emitting phosphor layer 31B) and an anode panel AP provided with an anode electrode 33 are joined together at their peripheral portions, and have a plurality of pixels. In the cathode panel CP of the display device of the first embodiment, a large number of electron emission regions each including a plurality of field emission devices as described above are formed in a two-dimensional matrix in the effective region.

【００７６】尚、図においては、カーボン・ナノチュー
ブ２０が、或る程度規則的に、且つ、その先端部がカソ
ード電極１１に対して垂直方向に配置されているように
示しているが、また、特に、図１あるいは後述する図
７、図１２、図１３、図１４、図１６、図２０において
はカーボン・ナノチューブ２０がカソード電極１１に対
して垂直方向に配置されているように示しているが、実
際には、マトリックス２１内ではランダムに、そして、
マトリックス２１の外ではアノード電極に向かって先端
部が配向された状態で、配置されている。その他の図面
においても同様である。また、カーボン・ナノチューブ
２０は、カソード電極１１（基体に相当する）に必ずし
も接していなくともよい。In the figure, the carbon nanotubes 20 are shown to be arranged to some extent regularly, and their tips are arranged vertically to the cathode electrode 11. In particular, although FIG. 1 or FIGS. 7, 12, 13, 14, 16 and 20 described later show that the carbon nanotubes 20 are arranged vertically to the cathode electrode 11. , In fact, randomly within the matrix 21, and
Outside the matrix 21, the tip end portion is oriented toward the anode electrode. The same applies to the other drawings. Further, the carbon nanotubes 20 do not have to be in contact with the cathode electrode 11 (corresponding to the base).

【００７７】カソードパネルＣＰの無効領域には、真空
排気用の貫通孔（図示せず）が設けられており、この貫
通孔には、真空排気後に封じ切られるチップ管（図示せ
ず）が接続されている。枠体３４は、セラミックス又は
ガラスから成り、高さは、例えば１．０ｍｍである。場
合によっては、枠体３４の代わりに接着層のみを用いる
こともできる。A through hole (not shown) for vacuum evacuation is provided in the ineffective region of the cathode panel CP, and a chip tube (not shown) which is sealed off after vacuum evacuation is connected to this through hole. Has been done. The frame 34 is made of ceramics or glass and has a height of 1.0 mm, for example. In some cases, only the adhesive layer may be used instead of the frame 34.

【００７８】アノードパネルＡＰは、具体的には、基板
３０と、基板３０上に形成され、所定のパターン（例え
ば、ストライプ状やドット状）に従って形成された蛍光
体層３１と、有効領域の全面を覆う例えばアルミニウム
薄膜から成るアノード電極３３から構成されている。蛍
光体層３１と蛍光体層３１との間の基板３０上には、ブ
ラックマトリックス３２が形成されている。尚、ブラッ
クマトリックス３２を省略することもできる。また、単
色表示装置を想定した場合、蛍光体層３１は必ずしも所
定のパターンに従って設けられる必要はない。更には、
ＩＴＯ等の透明導電膜から成るアノード電極を基板３０
と蛍光体層３１との間に設けてもよく、あるいは、基板
３０上に設けられた透明導電膜から成るアノード電極３
３と、アノード電極３３上に形成された蛍光体層３１及
びブラックマトリックス３２と、蛍光体層３１及びブラ
ックマトリックス３２の上に形成されたアルミニウム
（Ａｌ）から成り、アノード電極３３と電気的に接続さ
れた光反射導電膜から構成することもできる。The anode panel AP is specifically, a substrate 30, a phosphor layer 31 formed on the substrate 30, and formed according to a predetermined pattern (for example, stripe shape or dot shape), and the entire effective area. The anode electrode 33 is made of, for example, an aluminum thin film and covers the. A black matrix 32 is formed on the substrate 30 between the phosphor layers 31 and 31. The black matrix 32 may be omitted. Further, in the case of assuming a single color display device, the phosphor layer 31 does not necessarily have to be provided according to a predetermined pattern. Furthermore,
The substrate 30 has an anode electrode made of a transparent conductive film such as ITO.
The anode electrode 3 may be provided between the phosphor layer 31 and the phosphor layer 31 or is formed of a transparent conductive film on the substrate 30.
3, a phosphor layer 31 and a black matrix 32 formed on the anode electrode 33, and aluminum (Al) formed on the phosphor layer 31 and the black matrix 32, and electrically connected to the anode electrode 33. It is also possible to form the light-reflecting conductive film.

【００７９】１画素は、カソードパネル側において矩形
形状のカソード電極１１と、その上に形成された電子放
出部１５と、電子放出部１５に対面するようにアノード
パネルＡＰの有効領域に配列された蛍光体層３１とによ
って構成されている。有効領域には、かかる画素が、例
えば数十万〜数百万個ものオーダーにて配列されてい
る。One pixel is arranged in the effective area of the anode panel AP so as to face the cathode electrode 11 having a rectangular shape on the cathode panel side, the electron emitting portion 15 formed thereon, and the electron emitting portion 15. And the phosphor layer 31. In the effective area, such pixels are arranged in the order of, for example, hundreds of thousands to millions.

【００８０】また、カソードパネルＣＰとアノードパネ
ルＡＰとの間には、両パネル間の距離を一定に維持する
ための補助的手段として、有効領域内に等間隔にスペー
サ３５が配置されている。尚、スペーサ３５の形状は、
円柱形に限らず、例えば球状でもよいし、ストライプ状
の隔壁（リブ）であってもよい。また、スペーサ３５
は、必ずしも全てのカソード電極の重複領域の四隅に配
置されている必要はなく、より疎に配置されていてもよ
いし、配置が不規則であってもよい。Further, between the cathode panel CP and the anode panel AP, spacers 35 are arranged at equal intervals in the effective area as an auxiliary means for keeping the distance between both panels constant. The shape of the spacer 35 is
The shape is not limited to the cylindrical shape, and may be, for example, a spherical shape or a stripe-shaped partition wall (rib). In addition, the spacer 35
Are not necessarily arranged at the four corners of the overlapping region of all the cathode electrodes, and may be arranged more sparsely or irregularly arranged.

【００８１】この表示装置においては、１画素単位で、
カソード電極１１に印加する電圧の制御を行う。カソー
ド電極１１の平面形状は、図２に模式的に示すように、
略矩形であり、各カソード電極１１は、配線１１Ａ、及
び、例えばトランジスタから成るスイッチング素子（図
示せず）を介してカソード電極制御回路４０Ａに接続さ
れている。また、アノード電極３３はアノード電極制御
回路４２に接続されている。各カソード電極１１に閾値
電圧以上の電圧が印加されると、アノード電極３３によ
って形成される電界に基づき、量子トンネル効果に基づ
き電子放出部１５から電子が放出され、この電子がアノ
ード電極３３に引き付けられ、蛍光体層３１に衝突す
る。輝度は、カソード電極１１に印加される電圧によっ
て制御される。In this display device, in units of one pixel,
The voltage applied to the cathode electrode 11 is controlled. The planar shape of the cathode electrode 11 is, as schematically shown in FIG.
Each of the cathode electrodes 11 has a substantially rectangular shape, and is connected to the cathode electrode control circuit 40A via the wiring 11A and a switching element (not shown) including, for example, a transistor. Further, the anode electrode 33 is connected to the anode electrode control circuit 42. When a voltage equal to or higher than the threshold voltage is applied to each cathode electrode 11, electrons are emitted from the electron emission portion 15 based on the quantum tunnel effect based on the electric field formed by the anode electrode 33, and the electrons are attracted to the anode electrode 33. And collides with the phosphor layer 31. The brightness is controlled by the voltage applied to the cathode electrode 11.

【００８２】以下、実施の形態１における電子放出体、
電界放出素子及び表示装置の製造方法を、図３〜図５、
及び、図２１を参照して説明する。Hereinafter, the electron emitter according to the first embodiment,
A method for manufacturing a field emission device and a display device will be described with reference to FIGS.
Also, description will be made with reference to FIG.

【００８３】［工程−１００］先ず、例えばガラス基板
から成る支持体１０上にカソード電極形成用の導電材料
層を形成し、次いで、周知のリソグラフィ技術及び反応
性イオンエッチング法（ＲＩＥ法）に基づき導電材料層
をパターニングすることによって、矩形形状のカソード
電極１１を支持体１０上に形成する（図３の（Ａ）参
照）。同時に、カソード電極１１に接続された配線１１
Ａ（図２参照）を支持体１０上に形成する。導電材料層
は、例えばスパッタリング法により形成された厚さ約
０．２μｍのクロム（Ｃｒ）層から成る。[Step-100] First, a conductive material layer for forming a cathode electrode is formed on a support 10 made of, for example, a glass substrate, and then based on a well-known lithography technique and reactive ion etching method (RIE method). A rectangular cathode electrode 11 is formed on the support 10 by patterning the conductive material layer (see FIG. 3A). At the same time, the wiring 11 connected to the cathode electrode 11
A (see FIG. 2) is formed on the support 10. The conductive material layer is formed of, for example, a chromium (Cr) layer having a thickness of about 0.2 μm formed by a sputtering method.

【００８４】［工程−１１０］次に、カソード電極１１
（基体に相当する）の所望の領域（電子放出部を形成す
べき領域）の表面にカーボン・ナノチューブ２０を配置
する。具体的には、先ず、レジスト材料層をスピンコー
ト法にて全面に成膜した後、リソグラフィ技術に基づ
き、電子放出部を形成すべきカソード電極１１の領域の
表面が露出したマスク層１６を形成する（図３の（Ｂ）
参照）。次に、露出したカソード電極１１の表面を含む
マスク層１６上に、例えば、アセトンといった有機溶媒
にカーボン・ナノチューブを分散させた溶液をスピンコ
ーティング法にて塗布した後、有機溶媒を除去する（図
３の（Ｃ）参照）。カーボン・ナノチューブ２０は、例
えば、平均直径１ｎｍ、平均長さ１μｍのチューブ構造
を有し、アーク放電法にて作製されている。カーボン・
ナノチューブ２０は、通常、カソード電極１１に対して
ランダムに配向させられる。即ち、例えば絡み合った状
態にてカソード電極１１上に配置させられる。[Step-110] Next, the cathode electrode 11
The carbon nanotubes 20 are arranged on the surface of a desired region (corresponding to the substrate) (region where the electron emitting portion is to be formed). Specifically, first, a resist material layer is formed on the entire surface by spin coating, and then a mask layer 16 in which the surface of the region of the cathode electrode 11 where the electron emitting portion is to be formed is exposed is formed based on the lithography technique. Yes ((B) in Figure 3)
reference). Next, a solution in which carbon nanotubes are dispersed in an organic solvent such as acetone is applied on the mask layer 16 including the exposed surface of the cathode electrode 11 by spin coating, and then the organic solvent is removed (see FIG. 3 (C)). The carbon nanotube 20 has, for example, a tube structure having an average diameter of 1 nm and an average length of 1 μm, and is manufactured by an arc discharge method. carbon·
Nanotubes 20 are typically randomly oriented with respect to cathode electrode 11. That is, for example, they are arranged on the cathode electrode 11 in an intertwined state.

【００８５】［工程−１２０］その後、露出したカソー
ド電極１１の領域及びカーボン・ナノチューブ２０上
に、マトリックス２１としてダイヤモンド状アモルファ
スカーボンを堆積させる。これによって、カソード電極
１１の所望の領域（電子放出部を形成すべき領域）上
に、カーボン・ナノチューブ２０がマトリックス２１に
よって埋め込まれた複合体層２２を形成することができ
る。プラズマＣＶＤ法に基づくダイヤモンド状アモルフ
ァスカーボンから成るマトリックス２１（平均膜厚：
０．３μｍ）の形成条件を以下の表１に例示する。その
後、マスク層１６を除去する。こうして、図４の（Ａ）
に示す構造を得ることができる。尚、波長５１４．５ｎ
ｍのレーザ光を用いたラマン・スペクトルにおいて、ダ
イヤモンド状アモルファスカーボンから成るマトリック
ス２１は、波数１４００乃至１６３０ｃｍ-1の範囲で半
値幅５０ｃｍ-1以上のピークを有していた。得られたラ
マン・スペクトル図を図６に示す。[Step-120] Thereafter, diamond-like amorphous carbon is deposited as a matrix 21 on the exposed region of the cathode electrode 11 and the carbon nanotube 20. As a result, the composite layer 22 in which the carbon nanotubes 20 are embedded by the matrix 21 can be formed on the desired region of the cathode electrode 11 (region where the electron emitting portion is to be formed). Matrix 21 composed of diamond-like amorphous carbon based on plasma CVD method (average film thickness:
The formation conditions of 0.3 μm) are illustrated in Table 1 below. Then, the mask layer 16 is removed. Thus, FIG. 4 (A)
The structure shown in can be obtained. In addition, wavelength 514.5n
In Raman spectrum using a laser beam of m, the matrix 21 composed of a diamond-like amorphous carbon, in the range of wave number 1400 to 1630 cm -1 had a half-value width 50 cm -1 or more peaks. The Raman spectrum diagram obtained is shown in FIG.

【００８６】［表１］ 使用装置 ：平行平板ＲＦ−ＣＶＤ装置 使用ガス ：ＣＨ4＝５０sccm 圧力 ：０．１Ｐａ 形成温度 ：室温 形成時間 ：１０分 プラズマ励起パワー：５００Ｗ[Table 1] Equipment used: parallel plate RF-CVD equipment Gas used: CH 4 = 50 sccm Pressure: 0.1 Pa Formation temperature: Room temperature formation time: 10 minutes Plasma excitation power: 500 W

【００８７】［工程−１３０］次に、複合体層２２の表
面のマトリックス２１をエッチング法にて除去し、先端
部が突出した状態でカーボン・ナノチューブ２０がマト
リックス２１中に埋め込まれた電子放出体あるいは電子
放出部を形成することが好ましいが、この工程は必須で
はない。こうして、図４の（Ｂ）に示す構造を有する電
界放出素子を得ることができる。マトリックス２１のウ
ェットエッチング条件を以下の表２に、ドライエッチン
グ条件を表３に例示する。場合によっては、マトリック
ス２１の全てをエッチングによって除去してもよい。[Step-130] Next, the matrix 21 on the surface of the composite layer 22 is removed by an etching method, and the carbon nanotubes 20 are embedded in the matrix 21 in a state where the tips are projected. Alternatively, it is preferable to form the electron emitting portion, but this step is not essential. Thus, the field emission device having the structure shown in FIG. 4B can be obtained. The wet etching conditions for the matrix 21 are shown in Table 2 below, and the dry etching conditions are shown in Table 3 below. In some cases, the entire matrix 21 may be removed by etching.

【００８８】［表２］ ［ウェットエッチング条件］ 使用エッチング液：ＫＭｎＯ4 エッチング温度 ：８０゜Ｃ エッチング時間 ：１〜１０分[Table 2] [Wet etching conditions] Etching solution used: KMnO 4 etching temperature: 80 ° C etching time: 1 to 10 minutes

【００８９】 ［表３］ ［ドライエッチング条件］ エッチング装置 ：ＩＣＰ−エッチング装置 使用ガス ：Ｏ2（ＣＦ4等を含んでいてもよい） エッチング温度 ：室温〜８０゜Ｃ プラズマ励起パワー：１５００Ｗ ＲＦバイアス ：２０〜１００Ｗ エッチング時間 ：１〜１０分[Table 3] [Dry etching conditions] Etching apparatus: ICP-Etching apparatus Working gas: O 2 (may include CF 4 etc.) Etching temperature: Room temperature to 80 ° C Plasma excitation power: 1500 W RF bias : 20 to 100 W Etching time: 1 to 10 minutes

【００９０】［工程−１４０］その後、複合体層２２の
表面に剥離層２４を付着させる図５の（Ａ）参照）。そ
して、剥離層２４を機械的に引き剥がす（図５の（Ｂ）
参照）。これによって、先端部が突出した状態で、しか
も、先端部が基体あるいは支持体の法線方向に近づく方
向に配向した状態で、カーボン・ナノチューブ構造体で
あるカーボン・ナノチューブ２０がマトリックス２１中
に埋め込まれた電子放出体あるいは電子放出部１５を得
ることができる（図５の（Ｃ）参照）。ここで、剥離層
２４は、感圧型の粘着層２５と、この粘着層２５を保持
する保持フィルム２６から成る。より具体的には、剥離
層２４は、セロファンテープから構成されている。複合
体層２２の表面に剥離層２４を付着させる方法として、
剥離層２４を構成する粘着層２５を複合体層２２の表面
に圧着する方法を採用した。圧着は人手によって行い、
具体的には、ゴムローラを保持フィルム２６に押し当て
ることによって、粘着層２５を複合体層２２の表面に圧
着する。また、剥離層２４の機械的な引き剥がしは、引
き剥がし力（Ｆ）が基体の法線方向の成分（Ｆv）を有
した状態にて行う。より具体的には、所謂９０度ピール
（図５の（Ｂ）参照）とし、引き剥がし力（Ｆ）を加え
る方法は人力によるものとした。[Step-140] Then, the release layer 24 is attached to the surface of the composite layer 22 (see FIG. 5A). Then, the peeling layer 24 is mechanically peeled off ((B) of FIG. 5).
reference). As a result, the carbon nanotubes 20 as the carbon nanotube structure are embedded in the matrix 21 with the tip portion protruding and the tip portion oriented in the direction approaching the normal direction of the substrate or the support. The electron emitter or the electron emitting portion 15 can be obtained (see FIG. 5C). Here, the release layer 24 includes a pressure-sensitive adhesive layer 25 and a holding film 26 that holds the adhesive layer 25. More specifically, the release layer 24 is made of cellophane tape. As a method of attaching the release layer 24 to the surface of the composite layer 22,
A method of pressure-bonding the adhesive layer 25 constituting the release layer 24 to the surface of the composite layer 22 was adopted. Crimping is done manually,
Specifically, the adhesive layer 25 is pressed onto the surface of the composite layer 22 by pressing a rubber roller against the holding film 26. Further, the mechanical peeling of the peeling layer 24 is performed in a state where the peeling force (F) has a component (F v ) in the direction normal to the substrate. More specifically, the so-called 90 degree peel (see FIG. 5B) was used, and the peeling force (F) was applied manually.

【００９１】尚、剥離層２４を機械的に引き剥がした後
に、粘着層２５の一部分が複合体層２２の表面に残る虞
があるので、粘着層を溶解する有機溶剤にて粘着層の一
部分を除去することが好ましい。After the peeling layer 24 is mechanically peeled off, a part of the pressure-sensitive adhesive layer 25 may remain on the surface of the composite layer 22. It is preferable to remove.

【００９２】接着層を構成する樹脂に依っては、例え
ば、熱を加え、あるいは紫外線を照射することによっ
て、複合体層の表面に対する接着層の接着力が大幅に低
下する種類の樹脂があり、このような樹脂を用いること
もできる。尚、このような樹脂を用いた場合、熱を加
え、あるいは紫外線を照射した後、水洗等によって複合
体層の表面に残された接着層の一部分を容易に除去でき
る。Depending on the resin constituting the adhesive layer, for example, there is a type of resin in which the adhesive force of the adhesive layer to the surface of the composite layer is significantly reduced by applying heat or irradiating ultraviolet rays, Such a resin can also be used. When such a resin is used, it is possible to easily remove a part of the adhesive layer left on the surface of the composite layer by washing with water after applying heat or irradiating with ultraviolet rays.

【００９３】あるいは又、剥離層は、接着層と、該接着
層を保持する保持フィルムから成り、複合体層の表面に
剥離層を付着させる方法は、複合体層の表面に剥離層に
接着層を形成した後、剥離層上に保持フィルムを載置
し、次いで、接着層を複合体層の表面及び保持フィルム
に接着させる方法とすることもできる。Alternatively, the peeling layer comprises an adhesive layer and a holding film for holding the adhesive layer, and the method of attaching the peeling layer to the surface of the composite layer is as follows. After forming, the holding film may be placed on the release layer, and then the adhesive layer may be adhered to the surface of the composite layer and the holding film.

【００９４】［工程−１５０］マトリックス２１のエッ
チングや剥離層の剥離によって一部あるいは全てのカー
ボン・ナノチューブ２０の表面状態が変化し（例えば、
その表面に酸素原子や酸素分子、フッ素原子が吸着
し）、電界放出に関して不活性となっている場合があ
る。それ故、その後、電子放出体あるいは電子放出部に
対して水素ガス雰囲気中でのプラズマ処理を行うことが
好ましく、これによって、電子放出体あるいは電子放出
部が活性化し、電子放出体あるいは電子放出部からの電
子の放出効率の一層の向上させることができる。プラズ
マ処理の条件を、以下の表４に例示する。[Step-150] The surface state of some or all of the carbon nanotubes 20 is changed by etching the matrix 21 or peeling the peeling layer (for example,
Oxygen atoms, oxygen molecules, and fluorine atoms are adsorbed on the surface), and they may be inactive with respect to field emission. Therefore, after that, it is preferable to perform plasma treatment on the electron emitter or the electron emitter in a hydrogen gas atmosphere, whereby the electron emitter or the electron emitter is activated, and the electron emitter or the electron emitter is activated. The emission efficiency of electrons from the can be further improved. The conditions of the plasma treatment are shown in Table 4 below.

【００９５】［表４］ 使用ガス ：Ｈ2＝１００sccm 電源パワー ：１０００Ｗ 支持体印加電力：５０Ｖ 反応圧力 ：０．１Ｐａ 支持体温度 ：３００゜Ｃ[Table 4] Gas used: H 2 = 100 sccm Power supply power: 1000 W Support applied power: 50 V Reaction pressure: 0.1 Pa Support temperature: 300 ° C

【００９６】その後、カーボン・ナノチューブ２０から
ガスを放出させるために、加熱処理や各種のプラズマ処
理を施してもよいし、カーボン・ナノチューブ２０の表
面に意図的に吸着物を吸着させるために吸着させたい物
質を含むガスにカーボン・ナノチューブ２０を晒しても
よい。また、カーボン・ナノチューブ２０を精製するた
めに、酸素プラズマ処理やフッ素プラズマ処理を行って
もよい。以下の実施の形態においても同様である。After that, in order to release the gas from the carbon nanotubes 20, heat treatment or various plasma treatments may be applied, or the carbon nanotubes 20 may be adsorbed to adsorb the adsorbate intentionally. The carbon nanotubes 20 may be exposed to a gas containing a desired substance. Further, in order to purify the carbon nanotubes 20, oxygen plasma treatment or fluorine plasma treatment may be performed. The same applies to the following embodiments.

【００９７】［工程−１６０］その後、表示装置の組み
立てを行う。具体的には、蛍光体層３１と電界放出素子
とが対向するようにアノードパネルＡＰとカソードパネ
ルＣＰとを配置し、アノードパネルＡＰとカソードパネ
ルＣＰ（より具体的には、基板３０と支持体１０）と
を、枠体３４を介して、周縁部において接合する。接合
に際しては、枠体３４とアノードパネルＡＰとの接合部
位、及び枠体３４とカソードパネルＣＰとの接合部位に
フリットガラスを塗布し、アノードパネルＡＰとカソー
ドパネルＣＰと枠体３４とを貼り合わせ、予備焼成にて
フリットガラスを乾燥した後、約４５０゜Ｃで１０〜３
０分の本焼成を行う。その後、アノードパネルＡＰとカ
ソードパネルＣＰと枠体３４とフリットガラスとによっ
て囲まれた空間を、貫通孔（図示せず）及びチップ管
（図示せず）を通じて排気し、空間の圧力が１０-4Ｐａ
程度に達した時点でチップ管を加熱溶融により封じ切
る。このようにして、アノードパネルＡＰとカソードパ
ネルＣＰと枠体３４とに囲まれた空間を真空にすること
ができる。その後、必要な外部回路との配線を行い、表
示装置を完成させる。[Step-160] Then, the display device is assembled. Specifically, the anode panel AP and the cathode panel CP are arranged so that the phosphor layer 31 and the field emission device face each other, and the anode panel AP and the cathode panel CP (more specifically, the substrate 30 and the support body). And 10) are joined at the peripheral edge via the frame 34. At the time of joining, frit glass is applied to a joining portion between the frame 34 and the anode panel AP and a joining portion between the frame 34 and the cathode panel CP, and the anode panel AP, the cathode panel CP and the frame 34 are bonded together. After frit glass is dried by preliminary firing, 10 ~ 3 at about 450 ° C
Perform main firing for 0 minutes. Then, the space surrounded by the anode panel AP, the cathode panel CP, the frame 34, and the frit glass is exhausted through a through hole (not shown) and a tip tube (not shown), and the pressure of the space is 10 -4. Pa
When the degree is reached, the tip tube is sealed by heating and melting. In this way, the space surrounded by the anode panel AP, the cathode panel CP, and the frame 34 can be evacuated. After that, wiring with necessary external circuits is performed to complete the display device.

【００９８】尚、図１に示した表示装置におけるアノー
ドパネルＡＰの製造方法の一例を、以下、図２１を参照
して説明する。An example of a method of manufacturing the anode panel AP in the display device shown in FIG. 1 will be described below with reference to FIG.

【００９９】先ず、発光性結晶粒子組成物を調製する。
そのために、例えば、純水に分散剤を分散させ、ホモミ
キサーを用いて３０００ｒｐｍにて１分間、撹拌を行
う。次に、発光性結晶粒子を分散剤が分散した純水中に
投入し、ホモミキサーを用いて５０００ｒｐｍにて５分
間、撹拌を行う。その後、例えば、ポリビニルアルコー
ル及び重クロム酸アンモニウムを添加して、十分に撹拌
し、濾過する。First, a luminescent crystal particle composition is prepared.
For that purpose, for example, a dispersant is dispersed in pure water, and stirring is performed for 1 minute at 3000 rpm using a homomixer. Next, the luminescent crystal particles are put into pure water in which a dispersant is dispersed, and agitated at 5000 rpm for 5 minutes using a homomixer. Then, for example, polyvinyl alcohol and ammonium dichromate are added, sufficiently stirred, and filtered.

【０１００】アノードパネルＡＰの製造においては、例
えばガラスから成る基板３０上の全面に感光性被膜５０
を形成（塗布）する。そして、露光光源（図示せず）か
ら射出され、マスク５３に設けられた孔部５４を通過し
た紫外線によって、基板３０上に形成された感光性被膜
５０を露光して感光領域５１を形成する（図２１の
（Ａ）参照）。その後、感光性被膜５０を現像して選択
的に除去し、感光性被膜の残部（露光、現像後の感光性
被膜）５２を基板３０上に残す（図２１の（Ｂ）参
照）。次に、全面にカーボン剤（カーボンスラリー）を
塗布し、乾燥、焼成した後、リフトオフ法にて感光性被
膜の残部５２及びその上のカーボン剤を除去することに
よって、露出した基板３０上にカーボン剤から成るブラ
ックマトリックス３２を形成し、併せて、感光性被膜の
残部５２を除去する（図２１の（Ｃ）参照）。その後、
露出した基板３０上に、赤、緑、青の各蛍光体層３１を
形成する（図２１の（Ｄ）参照）。具体的には、各発光
性結晶粒子（蛍光体粒子）から調製された発光性結晶粒
子組成物を使用し、例えば、赤色の感光性の発光性結晶
粒子組成物（蛍光体スラリー）を全面に塗布し、露光、
現像し、次いで、緑色の感光性の発光性結晶粒子組成物
（蛍光体スラリー）を全面に塗布し、露光、現像し、更
に、青色の感光性の発光性結晶粒子組成物（蛍光体スラ
リー）を全面に塗布し、露光、現像すればよい。その
後、蛍光体層３１及びブラックマトリックス３２上にス
パッタリング法にて厚さ約０．０７μｍのアルミニウム
薄膜から成るアノード電極３３を形成する。尚、スクリ
ーン印刷法等により各蛍光体層３１を形成することもで
きる。In the manufacture of the anode panel AP, a photosensitive coating 50 is formed on the entire surface of a substrate 30 made of glass, for example.
Is formed (applied). Then, the photosensitive film 50 formed on the substrate 30 is exposed by the ultraviolet rays emitted from the exposure light source (not shown) and passed through the hole 54 provided in the mask 53 to form the photosensitive area 51 ( (See FIG. 21A). After that, the photosensitive film 50 is developed and selectively removed, and the remaining part of the photosensitive film (photosensitive film after exposure and development) 52 is left on the substrate 30 (see FIG. 21B). Next, a carbon agent (carbon slurry) is applied to the entire surface, dried and baked, and then the remaining portion 52 of the photosensitive film and the carbon agent on it are removed by a lift-off method to remove the carbon on the exposed substrate 30. The black matrix 32 made of the agent is formed, and at the same time, the remaining portion 52 of the photosensitive film is removed (see FIG. 21C). afterwards,
Red, green, and blue phosphor layers 31 are formed on the exposed substrate 30 (see FIG. 21D). Specifically, a luminescent crystal particle composition prepared from each luminescent crystal particle (phosphor particle) is used, and for example, a red photosensitive luminescent crystal particle composition (phosphor slurry) is applied to the entire surface. Coating, exposing,
Develop, then apply a green photosensitive luminescent crystal particle composition (phosphor slurry) to the entire surface, expose and develop, and further blue photosensitive luminescent crystal particle composition (phosphor slurry) May be applied to the entire surface, exposed and developed. After that, an anode electrode 33 made of an aluminum thin film having a thickness of about 0.07 μm is formed on the phosphor layer 31 and the black matrix 32 by a sputtering method. Each phosphor layer 31 can also be formed by a screen printing method or the like.

【０１０１】尚、アノード電極は、有効領域を１枚のシ
ート状の導電材料で被覆した形式のアノード電極として
もよいし、１又は複数の電子放出部、あるいは、１又は
複数の画素に対応するアノード電極ユニットが集合した
形式のアノード電極としてもよい。尚、このようなアノ
ード電極の構造は、後述する実施の形態５にも適用する
ことができる。The anode electrode may be an anode electrode of a type in which the effective region is covered with one sheet of a conductive material, and corresponds to one or a plurality of electron emitting portions or one or a plurality of pixels. The anode electrode may be a type in which the anode electrode units are assembled. The structure of such an anode electrode can also be applied to the fifth embodiment described later.

【０１０２】１画素を、ストライプ状のカソード電極
と、その上に形成された電子放出部と、電子放出部に対
面するようにアノードパネルの有効領域に配列された蛍
光体層とによって構成してもよい。この場合、アノード
電極もストライプ形状を有する。ストライプ状のカソー
ド電極の射影像と、ストライプ状のアノード電極の射影
像は直交している。アノード電極の射影像とカソード電
極の射影像とが重複する領域に位置する電子放出部から
電子が放出される。このような構成の表示装置の駆動
は、所謂単純マトリクス方式により行われる。即ち、カ
ソード電極に相対的に負の電圧を、アノード電極に相対
的に正の電圧を印加する。その結果、列選択されたカソ
ード電極と行選択されたアノード電極（あるいは、行選
択されたカソード電極と列選択されたアノード電極）と
のアノード電極／カソード電極重複領域に位置する電子
放出部から選択的に真空空間中へ電子が放出され、この
電子がアノード電極に引きつけられてアノードパネルを
構成する蛍光体層に衝突し、蛍光体層を励起・発光させ
る。One pixel is composed of a striped cathode electrode, an electron emitting portion formed thereon, and a phosphor layer arranged in the effective region of the anode panel so as to face the electron emitting portion. Good. In this case, the anode electrode also has a stripe shape. The projected image of the striped cathode electrode and the projected image of the striped anode electrode are orthogonal to each other. Electrons are emitted from the electron emitting portion located in a region where the projected image of the anode electrode and the projected image of the cathode electrode overlap. The display device having such a structure is driven by a so-called simple matrix system. That is, a relatively negative voltage is applied to the cathode electrode and a relatively positive voltage is applied to the anode electrode. As a result, the electron-emitting portion located in the anode electrode / cathode electrode overlapping region of the column-selected cathode electrode and the row-selected anode electrode (or the row-selected cathode electrode and the column-selected anode electrode) is selected. Electrons are emitted into the vacuum space, and the electrons are attracted to the anode electrode and collide with the phosphor layer constituting the anode panel to excite / emit the phosphor layer.

【０１０３】このような構造の電界放出素子の製造にあ
たっては、［工程−１００］において、例えばガラス基
板から成る支持体１０上に、例えばスパッタリング法に
より形成されたクロム（Ｃｒ）層から成るカソード電極
形成用の導電材料層を形成した後、周知のリソグラフィ
技術及びＲＩＥ法に基づき、導電材料層をパターニング
することによって、矩形形状のカソード電極の代わりに
ストライプ状のカソード電極１１を支持体１０上に形成
すればよい。このような構造は、後述する実施の形態５
にも適用することができる。In manufacturing the field emission device having such a structure, in [Step-100], a cathode electrode made of a chromium (Cr) layer formed by, for example, a sputtering method on the support 10 made of, for example, a glass substrate. After forming the conductive material layer for formation, by patterning the conductive material layer based on the well-known lithography technique and RIE method, the striped cathode electrode 11 is formed on the support 10 instead of the rectangular cathode electrode. It may be formed. Such a structure has a fifth embodiment described later.
Can also be applied to.

【０１０４】（実施の形態２）実施の形態２は、本発明
の電子放出体の製造方法、第２の態様に係る電界放出素
子の製造方法、並びに、第２の態様に係る所謂３電極型
の表示装置の製造方法に関し、更には、第１の方法に関
する。(Embodiment 2) Embodiment 2 is a method for manufacturing an electron emitter according to the present invention, a method for manufacturing a field emission device according to the second aspect, and a so-called three-electrode type according to the second aspect. And a first method.

【０１０５】実施の形態２の電界放出素子の模式的な一
部端面図を図１１の（Ｂ）に示し、表示装置の模式的な
一部端面図を図７に示し、カソードパネルＣＰとアノー
ドパネルＡＰを分解したときの模式的な部分的斜視図を
図８に示す。この電界放出素子は、支持体１０上に形成
されたカソード電極１１（基体に相当する）、支持体１
０及びカソード電極１１上に形成された絶縁層１２、絶
縁層１２上に形成されたゲート電極１３、ゲート電極１
３及び絶縁層１２に形成された開口部（ゲート電極１３
に形成された第１の開口部１４Ａ、及び、絶縁層１２に
形成された第２の開口部１４Ｂ）、並びに、第２の開口
部１４Ｂの底部に露出した電子放出部１５から成る。電
子放出部１５あるいは電子放出体は、マトリックス２
１、及び、先端部が突出した状態でマトリックス２１中
に埋め込まれたカーボン・ナノチューブ構造体（具体的
には、カーボン・ナノチューブ２０）から成る。また、
マトリックス２１は、ダイヤモンド状アモルファスカー
ボンから成る。A schematic partial end view of the field emission device according to the second embodiment is shown in FIG. 11 (B), a schematic partial end view of the display device is shown in FIG. 7, and the cathode panel CP and the anode are shown. FIG. 8 shows a schematic partial perspective view when the panel AP is disassembled. This field emission device includes a cathode electrode 11 (corresponding to a base) formed on a support 10, a support 1
0 and the insulating layer 12 formed on the cathode electrode 11, the gate electrode 13 formed on the insulating layer 12, and the gate electrode 1.
3 and the opening formed in the insulating layer 12 (gate electrode 13
The first opening 14A formed in the first opening 14B, the second opening 14B formed in the insulating layer 12, and the electron emitting portion 15 exposed at the bottom of the second opening 14B. The electron emitter 15 or the electron emitter is the matrix 2
1 and a carbon / nanotube structure (specifically, the carbon / nanotube 20) embedded in the matrix 21 in a state in which the tip portion protrudes. Also,
The matrix 21 is composed of diamond-like amorphous carbon.

【０１０６】表示装置は、上述のような電界放出素子が
有効領域に多数形成されたカソードパネルＣＰと、アノ
ードパネルＡＰから構成されており、複数の画素から構
成され、各画素は、複数の電界放出素子と、電界放出素
子に対向して基板３０上に設けられたアノード電極３３
及び蛍光体層３１から構成されている。カソードパネル
ＣＰとアノードパネルＡＰとは、それらの周縁部におい
て、枠体３４を介して接合されている。図７に示す一部
端面図には、カソードパネルＣＰにおいて、１本のカソ
ード電極１１につき開口部１４Ａ，１４Ｂ及び電子放出
部１５を、図面の簡素化のために２つずつ示している
が、これに限定するものではなく、また、電界放出素子
の基本的な構成は図１１の（Ｂ）に示したとおりであ
る。更には、カソードパネルＣＰの無効領域には、真空
排気用の貫通孔３６が設けられており、この貫通孔３６
には、真空排気後に封じ切られるチップ管３７が接続さ
れている。但し、図７は表示装置の完成状態を示してお
り、図示したチップ管３７は既に封じ切られている。ま
た、スペーサの図示は省略した。The display device is composed of a cathode panel CP having a large number of field emission elements as described above formed in the effective region and an anode panel AP, and is composed of a plurality of pixels, each pixel having a plurality of electric fields. Emission element and anode electrode 33 provided on the substrate 30 facing the field emission element
And a phosphor layer 31. The cathode panel CP and the anode panel AP are joined at their peripheral portions with the frame 34 interposed therebetween. In the partial end view shown in FIG. 7, in the cathode panel CP, two openings 14A and 14B and one electron-emitting portion 15 are shown for each cathode electrode 11 in order to simplify the drawing. The invention is not limited to this, and the basic structure of the field emission device is as shown in FIG. Further, a through hole 36 for evacuation is provided in the ineffective region of the cathode panel CP, and the through hole 36 is provided.
A chip tube 37, which is closed after vacuum evacuation, is connected to. However, FIG. 7 shows a completed state of the display device, and the illustrated tip tube 37 is already sealed. Further, the illustration of the spacer is omitted.

【０１０７】アノードパネルＡＰの構造は、実施の形態
１にて説明したアノードパネルＡＰと同様の構造とする
ことができるので、詳細な説明は省略する。The structure of the anode panel AP can be the same as that of the anode panel AP described in the first embodiment, and therefore detailed description thereof will be omitted.

【０１０８】この表示装置において表示を行う場合に
は、カソード電極１１には相対的な負電圧がカソード電
極制御回路４０から印加され、ゲート電極１３には相対
的な正電圧がゲート電極制御回路４１から印加され、ア
ノード電極３３にはゲート電極１３よりも更に高い正電
圧がアノード電極制御回路４２から印加される。かかる
表示装置において表示を行う場合、例えば、カソード電
極１１にカソード電極制御回路４０から走査信号を入力
し、ゲート電極１３にゲート電極制御回路４１からビデ
オ信号を入力する。あるいは又、カソード電極１１にカ
ソード電極制御回路４０からビデオ信号を入力し、ゲー
ト電極１３にゲート電極制御回路４１から走査信号を入
力してもよい。カソード電極１１とゲート電極１３との
間に電圧を印加した際に生ずる電界により、量子トンネ
ル効果に基づき電子放出部１５から電子が放出され、こ
の電子がアノード電極３３に引き付けられ、蛍光体層３
１に衝突する。その結果、蛍光体層３１が励起されて発
光し、所望の画像を得ることができる。When a display is performed in this display device, a relative negative voltage is applied to the cathode electrode 11 from the cathode electrode control circuit 40, and a relative positive voltage is applied to the gate electrode 13 in the gate electrode control circuit 41. A positive voltage higher than that of the gate electrode 13 is applied to the anode electrode 33 from the anode electrode control circuit 42. When displaying is performed in such a display device, for example, a scanning signal is input to the cathode electrode 11 from the cathode electrode control circuit 40, and a video signal is input to the gate electrode 13 from the gate electrode control circuit 41. Alternatively, a video signal may be input to the cathode electrode 11 from the cathode electrode control circuit 40, and a scanning signal may be input to the gate electrode 13 from the gate electrode control circuit 41. An electric field generated when a voltage is applied between the cathode electrode 11 and the gate electrode 13 causes electrons to be emitted from the electron emitting portion 15 based on the quantum tunnel effect, and the electrons are attracted to the anode electrode 33, so that the phosphor layer 3 is formed.
Clash with 1. As a result, the phosphor layer 31 is excited and emits light, and a desired image can be obtained.

【０１０９】以下、実施の形態２の電子放出体の製造方
法、電界放出素子の製造方法及び表示装置の製造方法
を、図９〜図１１を参照して説明する。Hereinafter, a method for manufacturing an electron emitter, a method for manufacturing a field emission device, and a method for manufacturing a display device according to the second embodiment will be described with reference to FIGS. 9 to 11.

【０１１０】［工程−２００］先ず、例えばガラス基板
から成る支持体１０上にカソード電極形成用の導電材料
層を形成し、次いで、周知のリソグラフィ技術及びＲＩ
Ｅ法に基づき導電材料層をパターニングすることによっ
て、ストライプ状のカソード電極１１（基体に該当す
る）を支持体１０上に形成する。ストライプ状のカソー
ド電極１１は、図面の紙面左右方向に延びている。導電
材料層は、例えばスパッタリング法により形成された厚
さ約０．２μｍのクロム（Ｃｒ）層から成る。[Step-200] First, a conductive material layer for forming a cathode electrode is formed on the support 10 made of, for example, a glass substrate, and then the well-known lithography technique and RI are used.
By patterning the conductive material layer based on the E method, the stripe-shaped cathode electrode 11 (corresponding to the base) is formed on the support 10. The striped cathode electrode 11 extends in the left-right direction of the drawing sheet. The conductive material layer is formed of, for example, a chromium (Cr) layer having a thickness of about 0.2 μm formed by a sputtering method.

【０１１１】［工程−２１０］その後、実施の形態１の
［工程−１１０］及び［工程−１２０］と同様にして、
カソード電極１１の表面に複合体層２２を形成する（図
９の（Ａ）参照）。尚、その後、複合体層２２上に、例
えば、ＩＴＯから成るバッファ層を形成してもよい。[Step-210] Then, in the same manner as in [Step-110] and [Step-120] of the first embodiment,
The composite layer 22 is formed on the surface of the cathode electrode 11 (see FIG. 9A). After that, a buffer layer made of, for example, ITO may be formed on the composite layer 22.

【０１１２】［工程−２２０］次に、複合体層２２、支
持体１０及びカソード電極１１上に絶縁層１２を形成す
る。具体的には、例えばＴＥＯＳ（テトラエトキシシラ
ン）を原料ガスとして使用するＣＶＤ法により、全面
に、厚さ約１μｍの絶縁層１２を形成する。[Step-220] Next, the insulating layer 12 is formed on the composite layer 22, the support 10 and the cathode electrode 11. Specifically, the insulating layer 12 having a thickness of about 1 μm is formed on the entire surface by a CVD method using, for example, TEOS (tetraethoxysilane) as a source gas.

【０１１３】［工程−２３０］その後、絶縁層１２上に
第１の開口部１４Ａを有するゲート電極１３を形成す
る。具体的には、絶縁層１２上にゲート電極を構成する
ためのクロム（Ｃｒ）から成る導電材料層をスパッタリ
ング法にて形成した後、導電材料層上にパターニングさ
れた第１のマスク材料層（図示せず）を形成し、かかる
第１のマスク材料層をエッチング用マスクとして用いて
導電材料層をエッチングして、導電材料層をストライプ
状にパターニングした後、第１のマスク材料層を除去す
る。次いで、導電材料層及び絶縁層１２上にパターニン
グされた第２のマスク材料層１１６を形成し、かかる第
２のマスク材料層１１６をエッチング用マスクとして用
いて導電材料層をエッチングする。これによって、絶縁
層１２上に第１の開口部１４Ａを有するゲート電極１３
を得ることができる。ストライプ状のゲート電極１３
は、カソード電極１１と異なる方向（例えば、図面の紙
面垂直方向）に延びている。[Step-230] After that, the gate electrode 13 having the first opening 14A is formed on the insulating layer 12. Specifically, a conductive material layer made of chromium (Cr) for forming a gate electrode is formed on the insulating layer 12 by a sputtering method, and then a patterned first mask material layer ( (Not shown) is formed, the conductive material layer is etched by using the first mask material layer as an etching mask to pattern the conductive material layer in a stripe shape, and then the first mask material layer is removed. . Next, a patterned second mask material layer 116 is formed over the conductive material layer and the insulating layer 12, and the conductive material layer is etched using the second mask material layer 116 as an etching mask. As a result, the gate electrode 13 having the first opening 14A on the insulating layer 12 is formed.
Can be obtained. Striped gate electrode 13
Extend in a direction different from that of the cathode electrode 11 (for example, a direction perpendicular to the paper surface of the drawing).

【０１１４】［工程−２４０］次いで、ゲート電極１３
に形成された第１の開口部１４Ａに連通する第２の開口
部１４Ｂを絶縁層１２に形成する。具体的には、第２の
マスク材料層１１６をエッチング用マスクとして用いて
絶縁層１２をＲＩＥ法にてエッチングする。こうして、
図９の（Ｂ）に示す構造を得ることができる。実施の形
態２においては、第１の開口部１４Ａと第２の開口部１
４Ｂとは、一対一の対応関係にある。即ち、１つの第１
の開口部１４Ａに対応して、１つの第２の開口部１４Ｂ
が形成される。尚、第１及び第２の開口部１４Ａ，１４
Ｂの平面形状は、例えば直径３μｍの円形である。これ
らの開口部１４Ａ，１４Ｂを、例えば、１画素に数百個
程度形成すればよい。尚、複合体層２２上に、例えばバ
ッファ層を形成した場合、その後、バッファ層のエッチ
ングを行う。[Step-240] Next, the gate electrode 13
The second opening 14B communicating with the first opening 14A formed in the above is formed in the insulating layer 12. Specifically, the insulating layer 12 is etched by the RIE method using the second mask material layer 116 as an etching mask. Thus
The structure shown in FIG. 9B can be obtained. In the second embodiment, the first opening 14A and the second opening 1
There is a one-to-one correspondence with 4B. That is, one first
One second opening 14B corresponding to the opening 14A of
Is formed. Incidentally, the first and second openings 14A, 14
The plane shape of B is, for example, a circle having a diameter of 3 μm. For example, several hundreds of these openings 14A and 14B may be formed in one pixel. When a buffer layer is formed on the composite layer 22, the buffer layer is etched thereafter.

【０１１５】［工程−２５０］その後、第２の開口部１
４Ｂの底部に露出した複合体層２２の表面のマトリック
ス２１を除去し、先端部が突出した状態でカーボン・ナ
ノチューブ２０がマトリックス２１中に埋め込まれた電
子放出体から構成された電子放出部１５を形成する（図
１０の（Ａ）参照）ことが好ましいが、この工程は必須
ではない。具体的には、実施の形態１の［工程−１３
０］と同様の工程を実行すればよい。また、場合によっ
ては、マトリックス２１の全てをエッチングによって除
去してもよい。[Step-250] Then, the second opening 1
The matrix 21 on the surface of the composite layer 22 exposed at the bottom of the 4B is removed, and the electron emitting portion 15 composed of the electron emitting body in which the carbon nanotubes 20 are embedded in the matrix 21 with the tip protruding is formed. It is preferable to form (see FIG. 10A), but this step is not essential. Specifically, [Step-13 of the first embodiment.
0] may be performed. Further, in some cases, the entire matrix 21 may be removed by etching.

【０１１６】［工程−２６０］その後、絶縁層１２に設
けられた第２の開口部１４Ｂの側壁面を等方的なエッチ
ングによって後退させることが、ゲート電極１３の開口
端部を露出させるといった観点から、好ましい。尚、等
方的なエッチングは、ケミカルドライエッチングのよう
にラジカルを主エッチング種として利用するドライエッ
チング、あるいはエッチング液を利用するウェットエッ
チングにより行うことができる。エッチング液として
は、例えば４９％フッ酸水溶液と純水の１：１００（容
積比）混合液を用いることができる。次いで、第２のマ
スク材料層１１６を除去する。こうして、図１０の
（Ｂ）に示す電界放出素子を完成することができる。[Step-260] After that, the side wall surface of the second opening 14B formed in the insulating layer 12 is made to recede by isotropic etching so that the opening end of the gate electrode 13 is exposed. Therefore, it is preferable. The isotropic etching can be performed by dry etching that uses radicals as a main etching species, such as chemical dry etching, or wet etching that uses an etching solution. As the etching liquid, for example, a 1: 100 (volume ratio) mixed solution of a 49% hydrofluoric acid aqueous solution and pure water can be used. Then, the second mask material layer 116 is removed. Thus, the field emission device shown in FIG. 10B can be completed.

【０１１７】［工程−２７０］次いで、実施の形態１の
［工程−１４０］と同様にして、複合体層２２の表面に
剥離層２４を付着させた後（図１１参照）、剥離層２４
を機械的に引き剥がす。これによって、先端部が突出し
た状態で、しかも、先端部が基体あるいは支持体の法線
方向に近づく方向に配向した状態で、カーボン・ナノチ
ューブ構造体であるカーボン・ナノチューブ２０がマト
リックス２１中に埋め込まれた電子放出体あるいは電子
放出部１５を得ることができる（図１１の（Ｂ）参
照）。[Step-270] Next, in the same manner as in [Step-140] of the first embodiment, after the release layer 24 is attached to the surface of the composite layer 22 (see FIG. 11), the release layer 24 is formed.
Mechanically peel off. As a result, the carbon nanotubes 20 as the carbon nanotube structure are embedded in the matrix 21 with the tip portion protruding and the tip portion oriented in the direction approaching the normal direction of the substrate or the support. The electron emitter or the electron emitting portion 15 can be obtained (see FIG. 11B).

【０１１８】［工程−２８０］その後、実施の形態１の
［工程−１５０］と同様にして、電子放出体あるいは電
子放出部に対して水素ガス雰囲気中でのプラズマ処理を
行うことが好ましい。プラズマ処理は、例えば、表４に
例示した条件と同様の条件にて行えばよい。[Step-280] After that, it is preferable to perform plasma treatment in the hydrogen gas atmosphere on the electron emitter or the electron emitting portion in the same manner as in [Step-150] of the first embodiment. The plasma treatment may be performed, for example, under the same conditions as those shown in Table 4.

【０１１９】［工程−２９０］その後、実施の形態１の
［工程−１６０］と同様にして、表示装置の組み立てを
行う。[Step-290] Then, as in [Step-160] of the first embodiment, the display device is assembled.

【０１２０】尚、［工程−２４０］の後、［工程−２６
０］における第２の開口部１４Ｂの側壁面の等方的なエ
ッチングを行い、次いで、［工程−２５０］を実行した
後、第２のマスク材料層１１６を除去してもよい。ある
いは又、［工程−２４０］の後、［工程−２７０］を実
行してもよい。After [Step-240], [Step-26
0], the side wall surface of the second opening 14B may be isotropically etched, and then [Step-250] may be performed, and then the second mask material layer 116 may be removed. Alternatively, [Step-270] may be performed after [Step-240].

【０１２１】（実施の形態３）実施の形態３は実施の形
態２の変形である。実施の形態３が実施の形態２と異な
る点は、カーボン・ナノチューブをカソード電極１１
（基体）上にプラズマＣＶＤ法にて形成する点にある。
即ち、実施の形態３は、第２の方法に関する。以下、実
施の形態３の電子放出体の製造方法、電界放出素子の製
造方法及び表示装置の製造方法を、図１２を参照して説
明する。(Third Embodiment) The third embodiment is a modification of the second embodiment. The third embodiment is different from the second embodiment in that the carbon nanotube is used as the cathode electrode 11
It is formed on the (base) by the plasma CVD method.
That is, the third embodiment relates to the second method. Hereinafter, a method for manufacturing an electron emitter, a method for manufacturing a field emission device, and a method for manufacturing a display device according to the third embodiment will be described with reference to FIG.

【０１２２】［工程−３００］先ず、電子放出部を形成
すべき表面領域に選択成長領域２３が形成されたカソー
ド電極１１を形成する。具体的には、例えばガラス基板
から成る支持体１０上にレジスト材料から成るマスク層
を形成する。マスク層を、ストライプ状のカソード電極
を形成すべき部分以外の支持体１０を被覆するように形
成する。次いで、アルミニウム（Ａｌ）層をスパッタリ
ング法にて全面に成膜した後、アルミニウム層上に、ス
パッタリング法にてニッケル（Ｎｉ）を成膜する。その
後、マスク層並びにその上のアルミニウム層及びニッケ
ル層を除去することによって、電子放出部を形成すべき
表面領域にニッケルから成る選択成長領域２３が形成さ
れたカソード電極１１を形成することができる（図１２
の（Ａ）参照）。カソード電極１１は図１２の紙面左右
方向に延びている。カソード電極１１及び選択成長領域
２３はストライプ状である。尚、このようなリフトオフ
法に代えて、カソード電極を構成する導電性材料及び選
択成長領域を構成する層の成膜、リソグラフィ技術とド
ライエッチング技術に基づくこれらのパターニングによ
って、ストライプ状の選択成長領域２３及びカソード電
極１１を形成してもよい。また、電子放出部を形成すべ
きカソード電極１１の表面領域にのみ選択成長領域２３
を形成してもよい。[Step-300] First, the cathode electrode 11 having the selective growth region 23 formed in the surface region where the electron emitting portion is to be formed is formed. Specifically, for example, a mask layer made of a resist material is formed on the support 10 made of a glass substrate. The mask layer is formed so as to cover the support 10 other than the portion where the striped cathode electrode is to be formed. Next, after forming an aluminum (Al) layer on the entire surface by a sputtering method, nickel (Ni) is formed on the aluminum layer by a sputtering method. After that, the mask layer and the aluminum layer and the nickel layer thereon are removed to form the cathode electrode 11 in which the selective growth region 23 made of nickel is formed in the surface region where the electron emitting portion is to be formed ( 12
(A)). The cathode electrode 11 extends in the left-right direction on the paper surface of FIG. The cathode electrode 11 and the selective growth region 23 have a stripe shape. In place of the lift-off method, a stripe-shaped selective growth region is formed by forming a conductive material forming the cathode electrode and a layer forming the selective growth region, and patterning them based on the lithography technique and the dry etching technique. 23 and the cathode electrode 11 may be formed. In addition, the selective growth region 23 is formed only on the surface region of the cathode electrode 11 where the electron emitting portion is to be formed.
May be formed.

【０１２３】［工程−３１０］次に、ヘリコン波プラズ
マＣＶＤ装置を用いて、以下の表５に示すヘリコン波プ
ラズマＣＶＤ条件にて、カーボン・ナノチューブ２０を
形成する（図１２の（Ｂ）参照）。尚、カーボン・ナノ
チューブ２０の結晶性を変化させるために、ＣＶＤ条件
を随時変化させてもよい。また、放電を安定にさせるた
め及びプラズマ解離を促進するために、ヘリウム（Ｈ
ｅ）やアルゴン（Ａｒ）等の希釈用ガスを混合してもよ
いし、窒素、アンモニア等のドーピングガスを混合して
もよい。[Step-310] Next, using a helicon wave plasma CVD apparatus, carbon nanotubes 20 are formed under the helicon wave plasma CVD conditions shown in Table 5 below (see FIG. 12B). . The CVD conditions may be changed at any time in order to change the crystallinity of the carbon nanotubes 20. In order to stabilize the discharge and to promote plasma dissociation, helium (H
A diluent gas such as e) or argon (Ar) may be mixed, or a doping gas such as nitrogen or ammonia may be mixed.

【０１２４】［表５］ 使用ガス ：ＣＨ4／Ｈ2＝５０／５０sccm 電源パワー ：３０００Ｗ 支持体印加電力 ：３００Ｖ 反応圧力 ：０．１Ｐａ 支持体温度 ：３００゜Ｃ プラズマ密度 ：１×１０13／ｃｍ3 電子温度 ：５ｅＶ イオン電流密度 ：５ｍＡ／ｃｍ2 [Table 5] Gas used: CH 4 / H 2 = 50/50 sccm Power supply power: 3000 W Support applied power: 300 V Reaction pressure: 0.1 Pa Support temperature: 300 ° C Plasma density: 1 × 10 13 / cm 3 Electron temperature: 5 eV Ion current density: 5 mA / cm 2

【０１２５】カーボン・ナノチューブ２０の表面あるい
はカーボン・ナノチューブが形成されなかった選択成長
領域２３の部分に薄いアモルファス状の炭素薄膜が堆積
している場合がある。このような場合には、カーボン・
ナノチューブ２０の形成後、水素ガス雰囲気中でのプラ
ズマ処理を行うことによって、アモルファス状の炭素薄
膜を除去することが望ましい。プラズマ処理の条件は、
表４に例示したと同様とすればよい。In some cases, a thin amorphous carbon thin film is deposited on the surface of the carbon nanotube 20 or on the portion of the selective growth region 23 where the carbon nanotube is not formed. In such a case, carbon
After forming the nanotube 20, it is desirable to remove the amorphous carbon thin film by performing plasma treatment in a hydrogen gas atmosphere. The conditions for plasma treatment are
It may be the same as illustrated in Table 4.

【０１２６】［工程−３２０］その後、実施の形態１の
［工程−１２０］、実施の形態２の［工程−２２０］〜
［工程−２８０］と同様の工程を実行することによって
電子放出部を完成させ、更に、実施の形態２の［工程−
２９０］と同様の工程を実行することによって表示装置
を完成させる。場合によっては、実施の形態１の［工程
−１２０］を実行すること無く、即ち、マトリックスを
形成すること無く、実施の形態２の［工程−２２０］〜
［工程−２８０］と同様の工程を実行することによって
電子放出部を完成させ、更に、実施の形態２の［工程−
２９０］と同様の工程を実行することによって表示装置
を完成させてもよい。あるいは又、場合によっては、
［工程−３００］、実施の形態２の［工程−２２０］〜
［工程−２４０］、［工程−３１０］、実施の形態１の
［工程−１２０］、実施の形態２の［工程−２５０］〜
［工程−２８０］と同様の工程を実行することによって
電子放出部を完成させ、更に、実施の形態２の［工程−
２９０］と同様の工程を実行することによって表示装置
を完成させてもよいし、［工程−３００］、実施の形態
２の［工程−２２０］〜［工程−２４０］、［工程−３
１０］、実施の形態２の［工程−２５０］〜［工程−２
８０］と同様の工程を実行することによって電子放出部
を完成させ、更に、実施の形態２の［工程−２９０］と
同様の工程を実行することによって表示装置を完成させ
てもよい。[Step-320] Then, [Step-120] of the first embodiment and [Step-220] of the second embodiment.
The electron emitting portion is completed by performing the same step as [Step-280], and further, [Step-
290] to complete the display device. Depending on the case, without performing [Step-120] of the first embodiment, that is, without forming a matrix, [Step-220] of the second embodiment-
The electron emitting portion is completed by performing the same step as [Step-280], and further, [Step-
290] may be performed to complete the display device. Alternatively, in some cases,
[Step-300], [Step-220] of the second embodiment,
[Step-240], [Step-310], [Step-120] of the first embodiment, [Step-250] of the second embodiment-
The electron emitting portion is completed by performing the same step as [Step-280], and further, [Step-
290], the display device may be completed by performing the same steps, [Step-300], [Step-220] to [Step-240], and [Step-3] of the second embodiment.
10], [Step-250] to [Step-2 of the second embodiment.
80] to complete the electron-emitting portion, and further carry out the same step as [Step-290] of the second embodiment to complete the display device.

【０１２７】（実施の形態４）実施の形態４における電
界放出素子は、実施の形態１にて説明した電界放出素子
とゲート電極との組合せに関し、実施の形態２にて説明
した３電極型の電界放出素子とは、若干、構造の異なる
３電極型の電界放出素子である。実施の形態４の電界放
出素子の模式的な一部断面図を図１３の（Ａ）に示し、
カソード電極、帯状材料及びゲート電極、並びに、ゲー
ト電極支持部の模式的な配置図を図１３の（Ｂ）に示
す。(Embodiment 4) The field emission device according to the fourth embodiment relates to the combination of the field emission device and the gate electrode described in the first embodiment, and is of the three-electrode type described in the second embodiment. The field emission device is a three-electrode type field emission device having a slightly different structure. A schematic partial cross-sectional view of the field emission device of the fourth embodiment is shown in FIG.
A schematic layout view of the cathode electrode, the strip-shaped material and the gate electrode, and the gate electrode support portion is shown in FIG.

【０１２８】この電界放出素子にあっては、絶縁材料か
ら成る帯状あるいは井桁状のゲート電極支持部が支持体
上に形成され、複数の開口部が形成された帯状材料から
成るゲート電極が、ゲート電極支持部の頂面に接するよ
うに、且つ、電子放出部の上方に開口部が位置するよう
に張架された構造を有する。In this field emission device, a strip-shaped or cross-shaped gate electrode support made of an insulating material is formed on a support, and a gate electrode made of a strip-shaped material having a plurality of openings is formed as a gate electrode. It has a structure in which it is stretched so as to come into contact with the top surface of the electrode supporting portion and the opening is located above the electron emitting portion.

【０１２９】そして、このような構造の電界放出素子
は、（イ）絶縁材料から成る帯状あるいは井桁状のゲー
ト電極支持部を支持体上に形成し、且つ、支持体上にカ
ソード電極及び電子放出部を形成する工程と、（ロ）複
数の開口部が形成された帯状材料から成るゲート電極が
ゲート電極支持部の頂面に接するように、且つ、電子放
出部の上方に開口部が位置するように、帯状材料を張架
する工程、から成る方法によって作製することができ
る。In the field emission device having such a structure, (a) a band-shaped or double-girder-shaped gate electrode supporting portion made of an insulating material is formed on a support, and a cathode electrode and electron emission are formed on the support. And (b) the opening is located above the electron-emitting portion so that the gate electrode made of a strip-shaped material having a plurality of openings is in contact with the top surface of the gate electrode support portion. As described above, the step of stretching the band-shaped material can be performed.

【０１３０】ここで、ゲート電極支持部を、隣り合うス
トライプ状のカソード電極の間の領域、あるいは、複数
のカソード電極を一群のカソード電極群としたとき、隣
り合うカソード電極群の間の領域に形成すればよい。ゲ
ート電極支持部を構成する材料として、従来公知の絶縁
材料を使用することができ、例えば、広く用いられてい
る低融点ガラスにアルミナ等の金属酸化物を混合した材
料や、ＳｉＯ2等の絶縁材料を用いることができる。ゲ
ート電極支持部の形成方法として、ＣＶＤ法とエッチン
グ法の組合せ、スクリーン印刷法、サンドブラスト形成
法、ドライフィルム法、感光法を例示することができ
る。ドライフィルム法とは、支持体上に感光性フィルム
をラミネートし、露光及び現像によってゲート電極支持
部を形成すべき部位の感光性フィルムを除去し、除去に
よって生じた開口部にゲート電極支持部形成用の絶縁材
料を埋め込み、焼成する方法である。感光性フィルムは
焼成によって燃焼、除去され、開口部に埋め込まれたゲ
ート電極支持部形成用の絶縁材料が残り、ゲート電極支
持部となる。感光法とは、支持体上に感光性を有するゲ
ート電極支持部形成用の絶縁材料を形成し、露光及び現
像によってこの絶縁材料をパターニングした後、焼成を
行う方法である。サンドブラスト形成法とは、例えば、
スクリーン印刷やロールコーター、ドクターブレード、
ノズル吐出式コーター等を用いて隔壁形成用材料層を基
板上に形成し、乾燥させた後、隔壁を形成すべき隔壁形
成用材料層の部分をマスク層で被覆し、次いで、露出し
た隔壁形成用材料層の部分をサンドブラスト法によって
除去する方法である。Here, the gate electrode supporting portion is formed in a region between adjacent stripe-shaped cathode electrodes, or in a region between adjacent cathode electrode groups when a plurality of cathode electrodes constitute one group of cathode electrodes. It may be formed. A conventionally known insulating material can be used as a material forming the gate electrode supporting portion. For example, a widely used low melting glass mixed with a metal oxide such as alumina, or an insulating material such as SiO 2 can be used. Materials can be used. Examples of the method of forming the gate electrode support portion include a combination of a CVD method and an etching method, a screen printing method, a sandblast forming method, a dry film method, and a photosensitizing method. The dry film method is to laminate a photosensitive film on a support, remove the photosensitive film at the site where the gate electrode support is to be formed by exposure and development, and form the gate electrode support in the opening created by the removal. This is a method of burying an insulating material for baking and firing. The photosensitive film is burned and removed by firing, and the insulating material for forming the gate electrode supporting portion, which is buried in the opening, remains to serve as the gate electrode supporting portion. The photosensitive method is a method in which an insulating material for forming a gate electrode supporting portion having photosensitivity is formed on a support, the insulating material is patterned by exposure and development, and then baking is performed. The sandblast forming method is, for example,
Screen printing, roll coater, doctor blade,
The partition wall forming material layer is formed on the substrate by using a nozzle discharge coater, etc., and after drying, the partition wall forming material layer portion where the partition wall is to be formed is covered with a mask layer, and then the exposed partition wall forming In this method, the portion of the working material layer is removed by a sandblast method.

【０１３１】実施の形態４の電界放出素子は、より具体
的には、支持体１０上に配設された絶縁材料から成る帯
状のゲート電極支持部１１２、支持体１０上に形成され
たカソード電極１１、複数の開口部１１４が形成された
帯状材料１１３Ａから成るゲート電極１１３、並びに、
カソード電極１１上に形成された電子放出部１５から成
り、ゲート電極支持部１１２の頂面に接するように、且
つ、電子放出部１５の上方に開口部１１４が位置するよ
うに帯状材料１１３Ａが張架されている。電子放出部１
５は、開口部１１４の底部に位置するカソード電極１１
の部分の表面に形成された電子放出体から成る。帯状材
料１１３Ａは、ゲート電極支持部１１２の頂面に、熱硬
化性接着剤（例えばエポキシ系接着剤）にて固定されて
いる。開口部を有する帯状材料は、先に説明したゲート
電極を構成する材料から適宜選択して予め作製すればよ
い。More specifically, the field emission device of the fourth embodiment has a strip-shaped gate electrode supporting portion 112 made of an insulating material and provided on the support 10, and a cathode electrode formed on the support 10. 11, a gate electrode 113 made of a strip material 113A in which a plurality of openings 114 are formed, and
The strip-shaped material 113A is formed of an electron emitting portion 15 formed on the cathode electrode 11, and is in contact with the top surface of the gate electrode supporting portion 112, and the opening 114 is located above the electron emitting portion 15. It is hung. Electron emission unit 1
5 is the cathode electrode 11 located at the bottom of the opening 114.
The electron emitter is formed on the surface of the part. 113 A of strip | belt-shaped materials are being fixed to the top surface of the gate electrode support part 112 with a thermosetting adhesive (for example, epoxy adhesive). The band-shaped material having the opening may be prepared in advance by appropriately selecting from the materials forming the gate electrode described above.

【０１３２】以下、実施の形態４の電界放出素子の製造
方法の一例を説明する。An example of the method of manufacturing the field emission device of the fourth embodiment will be described below.

【０１３３】［工程−４００］先ず、支持体１０上にゲ
ート電極支持部１１２を、例えば、サンドブラスト形成
法に基づき形成する。[Step-400] First, the gate electrode support 112 is formed on the support 10 by, for example, a sandblast forming method.

【０１３４】［工程−４１０］その後、支持体１０上に
電子放出部１５を形成する。具体的には、実施の形態１
の［工程−１００］〜［工程−１５０］と同様にして、
カソード電極１１上に、先端部が突出した状態でカーボ
ン・ナノチューブ２０がマトリックス２１中に埋め込ま
れた電子放出体から構成された電子放出部を得ることが
できる。尚、実施の形態３の［工程−３００］〜［工程
−３１０］、次いで、［工程−１２０］〜［工程−１５
０］と同様の工程を経ることによって電子放出部を形成
してもよい。また、場合によっては、実施の形態１の
［工程−１２０］を実行すること無く、即ち、マトリッ
クスを形成すること無く、実施の形態１の［工程−１４
０］〜［工程−１５０］と同様の工程を実行することに
よって電子放出部を完成させることもできる。[Step-410] After that, the electron emitting portion 15 is formed on the support 10. Specifically, the first embodiment
[Step-100] to [Step-150] of
On the cathode electrode 11, it is possible to obtain an electron emitting portion composed of an electron emitting body in which the carbon nanotubes 20 are embedded in the matrix 21 with the tip portion protruding. [Step-300] to [Step-310] of the third embodiment, and then [Step-120] to [Step-15].
[0] may be performed to form the electron emission portion. In some cases, [Step-120] of the first embodiment is performed without performing [Step-120] of the first embodiment, that is, without forming a matrix.
0] to [Step-150], the electron emitting portion can be completed.

【０１３５】［工程−４２０］その後、複数の開口部１
１４が形成されたストライプ状の帯状材料１１３Ａを、
複数の開口部１１４が電子放出部１５の上方に位置する
ように、ゲート電極支持部１１２によって支持された状
態に配設し、以て、ストライプ状の帯状材料１１３Ａか
ら構成され、複数の開口部１１４を有するゲート電極１
１３を電子放出部１５の上方に位置させる。ストライプ
状の帯状材料１１３Ａを、ゲート電極支持部１１２の頂
面に、熱硬化性接着剤（例えばエポキシ系接着剤）にて
固定することができる。尚、ストライプ状のカソード電
極１１の射影像と、ストライプ状の帯状材料１１３Ａの
射影像は、直交する。[Step-420] After that, the plurality of openings 1
Stripe-shaped material 113A in which 14 is formed,
The plurality of openings 114 are arranged in a state of being supported by the gate electrode supporting portion 112 so that the plurality of openings 114 are located above the electron emitting portion 15, and thus the plurality of openings 114 are composed of the strip-shaped strip-shaped material 113A. Gate electrode 1 having 114
13 is positioned above the electron emitting portion 15. The strip-shaped strip-shaped material 113A can be fixed to the top surface of the gate electrode support portion 112 with a thermosetting adhesive (for example, an epoxy adhesive). The projection image of the striped cathode electrode 11 and the projection image of the striped strip material 113A are orthogonal to each other.

【０１３６】尚、実施の形態４においては、支持体１０
上にカソード電極１１を形成した後に、支持体１０上に
ゲート電極支持部１１２を、例えば、サンドブラスト形
成法に基づき形成してもよい。また、ゲート電極支持部
１１２を、例えば、ＣＶＤ法とエッチング法の組合せに
基づき形成してもよい。In the fourth embodiment, the support 10
After forming the cathode electrode 11 thereon, the gate electrode supporting portion 112 may be formed on the support 10 by, for example, a sandblast forming method. Further, the gate electrode support portion 112 may be formed based on, for example, a combination of the CVD method and the etching method.

【０１３７】また、図１４に、支持体１０の端部近傍の
模式的な一部断面図を示すように、ストライプ状の帯状
材料１１３Ａの両端部が、支持体１０の周辺部に固定さ
れている構造とすることもできる。より具体的には、例
えば、支持体１０の周辺部に突起部１１７を予め形成し
ておき、この突起部１１７の頂面に帯状材料１１３Ａを
構成する材料と同じ材料の薄膜１１８を形成しておく。
そして、ストライプ状の帯状材料１１３Ａを張架した状
態で、かかる薄膜１１８に、例えばレーザを用いて溶接
する。尚、突起部１１７は、例えば、ゲート電極支持部
の形成と同時に形成することができる。Further, as shown in FIG. 14 which is a schematic partial sectional view of the vicinity of the end of the support 10, both ends of the strip-shaped strip material 113A are fixed to the periphery of the support 10. It can also have a structure. More specifically, for example, a protrusion 117 is formed in advance on the peripheral portion of the support 10, and a thin film 118 of the same material as the material forming the strip-shaped material 113A is formed on the top surface of the protrusion 117. deep.
Then, in a state where the striped strip material 113A is stretched, the thin film 118 is welded by using, for example, a laser. The protrusion 117 can be formed at the same time as the formation of the gate electrode support portion, for example.

【０１３８】また、実施の形態４の電界放出素子におけ
る開口部１１４の平面形状は円形に限定されない。帯状
材料１１３Ａに設けられた開口部１１４の形状の変形例
を図１５の（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）及び（Ｄ）に例示す
る。実施の形態４における電界放出素子を、次に述べる
実施の形態５にて説明する電界放出素子とゲート電極と
の組合せとすることもできる。The planar shape of the opening 114 in the field emission device of the fourth embodiment is not limited to the circular shape. Modifications of the shape of the opening 114 provided in the strip material 113A are illustrated in FIGS. 15A, 15B, 15C and 15D. The field emission device in the fourth embodiment can be a combination of the field emission device and the gate electrode described in the fifth embodiment described below.

【０１３９】（実施の形態５）実施の形態５は、本発明
の電子放出体の製造方法、第１の態様に係る電界放出素
子の製造方法、並びに、第１の態様に係る所謂２電極型
の表示装置の製造方法に関し、更には、第４の方法に関
する。(Fifth Embodiment) The fifth embodiment is a method for manufacturing an electron emitter according to the present invention, a method for manufacturing a field emission device according to the first aspect, and a so-called two-electrode type according to the first aspect. And a fourth method.

【０１４０】実施の形態５の表示装置の模式的な一部断
面図、１つの電子放出部の模式的な斜視図、１つの電子
放出部の模式的な一部断面図のそれぞれは、図１、図
２、図５の（Ｃ）と同様である。A schematic partial cross-sectional view of the display device according to the fifth embodiment, a schematic perspective view of one electron-emitting portion, and a schematic partial cross-sectional view of one electron-emitting portion are shown in FIG. 2 and FIG. 5 (C).

【０１４１】実施の形態５における電子放出体は、マト
リックス２１、及び、先端部が突出した状態でマトリッ
クス２１中に埋め込まれたカーボン・ナノチューブ構造
体（具体的には、カーボン・ナノチューブ２０）から成
り、マトリックス２１は、導電性を有する金属酸化物
（具体的には、酸化インジウム−錫、ＩＴＯ）から成
る。The electron emitting body according to the fifth embodiment is composed of a matrix 21 and a carbon nanotube structure (specifically, carbon nanotube 20) embedded in the matrix 21 in a state where the tip portion is protruded. The matrix 21 is made of a conductive metal oxide (specifically, indium-tin oxide, ITO).

【０１４２】また、実施の形態５における電界放出素子
は、支持体１０上に設けられたカソード電極１１、及
び、カソード電極１１上に設けられた電子放出部１５か
ら成る。そして、電子放出部１５は、マトリックス２
１、及び、先端部が突出した状態でマトリックス２１中
に埋め込まれたカーボン・ナノチューブ構造体（具体的
には、カーボン・ナノチューブ２０）から成り、マトリ
ックス２１は、導電性を有する金属酸化物（具体的に
は、酸化インジウム−錫、ＩＴＯ）から成る。尚、実施
の形態５における表示装置やアノードパネルＡＰは、実
質的に、実施の形態１にて説明した表示装置やアノード
パネルＡＰと同様の構造を有するが故に、詳細な説明は
省略する。The field emission device according to the fifth embodiment includes the cathode electrode 11 provided on the support 10 and the electron emission portion 15 provided on the cathode electrode 11. Then, the electron emitting portion 15 has the matrix 2
1 and a carbon / nanotube structure (specifically, the carbon / nanotube 20) embedded in a matrix 21 in a state where the tip portion is protruded. The matrix 21 is a metal oxide (specifically, carbon oxide) having conductivity. Specifically, it is made of indium oxide-tin, ITO). Since the display device and the anode panel AP according to the fifth embodiment have substantially the same structure as the display device and the anode panel AP described in the first embodiment, detailed description thereof will be omitted.

【０１４３】以下、実施の形態５における電子放出体、
電界放出素子及び表示装置の製造方法を、図１６を参照
して説明する。Hereinafter, the electron emitter according to the fifth embodiment,
A method of manufacturing the field emission device and the display device will be described with reference to FIG.

【０１４４】［工程−５００］先ず、実施の形態１の
［工程−１００］と同様にして、例えばガラス基板から
成る支持体１０上に矩形形状のカソード電極１１を形成
する。同時に、カソード電極１１に接続された配線１１
Ａ（図２参照）を支持体１０上に形成する。導電材料層
は、例えばスパッタリング法により形成された厚さ約
０．２μｍのクロム（Ｃｒ）層から成る。[Step-500] First, similarly to [Step-100] of the first embodiment, a rectangular cathode electrode 11 is formed on the support 10 made of, for example, a glass substrate. At the same time, the wiring 11 connected to the cathode electrode 11
A (see FIG. 2) is formed on the support 10. The conductive material layer is formed of, for example, a chromium (Cr) layer having a thickness of about 0.2 μm formed by a sputtering method.

【０１４５】［工程−５１０］次に、カーボン・ナノチ
ューブ構造体が分散された有機酸金属化合物から成る金
属化合物溶液をカソード電極１１（基体に相当する）上
に、例えばスプレー法にて塗布する。具体的には、以下
の表６に例示する金属化合物溶液を用いる。尚、金属化
合物溶液中にあっては、有機錫化合物及び有機インジウ
ム化合物は酸（例えば、塩酸、硝酸、あるいは硫酸）に
溶解された状態にある。カーボン・ナノチューブはアー
ク放電法にて製造され、平均直径３０ｎｍ、平均長さ１
μｍである。塗布に際しては、支持体（基体）を７０〜
１５０゜Ｃに加熱しておく。塗布雰囲気を大気雰囲気と
する。塗布後、５〜３０分間、支持体（基体）を加熱
し、酢酸ブチルを十分に蒸発させる。このように、塗布
時、支持体（基体）を加熱することによって、基体ある
いはカソード電極の表面に対してカーボン・ナノチュー
ブが水平に近づく方向にセルフレベリングする前に塗布
溶液の乾燥が始まる結果、カーボン・ナノチューブが水
平にはならない状態で基体あるいはカソード電極の表面
にカーボン・ナノチューブを配置することができる。即
ち、カーボン・ナノチューブの先端部がアノード電極の
方向を向くような状態、言い換えれば、カーボン・ナノ
チューブ構造体を、基体あるいは支持体の法線方向に近
づく方向に配向させることができる。尚、予め、表６に
示す組成の金属化合物溶液を調製しておいてもよいし、
カーボン・ナノチューブを添加していない金属化合物溶
液を調製しておき、塗布前に、カーボン・ナノチューブ
と金属化合物溶液とを混合してもよい。また、カーボン
・ナノチューブの分散性向上のため、金属化合物溶液の
調製時、超音波を照射してもよい。[Step-510] Next, a metal compound solution comprising an organic acid metal compound in which the carbon nanotube structure is dispersed is applied onto the cathode electrode 11 (corresponding to the substrate) by, for example, a spray method. Specifically, the metal compound solutions exemplified in Table 6 below are used. Incidentally, in the metal compound solution, the organic tin compound and the organic indium compound are in a state of being dissolved in an acid (for example, hydrochloric acid, nitric acid, or sulfuric acid). Carbon nanotubes are manufactured by the arc discharge method and have an average diameter of 30 nm and an average length of 1
μm. At the time of coating, the support (base) is 70-
Heat to 150 ° C. The coating atmosphere is an air atmosphere. After coating, the support (base) is heated for 5 to 30 minutes to evaporate butyl acetate sufficiently. Thus, by heating the support (base) during coating, drying of the coating solution begins before the carbon nanotubes self-level in the direction in which the carbon nanotubes approach the surface of the base or cathode electrode. • Carbon nanotubes can be placed on the surface of the substrate or cathode electrode without the nanotubes being horizontal. That is, it is possible to orient the carbon nanotube structure such that the tip of the carbon nanotube faces the direction of the anode electrode, in other words, the carbon nanotube structure approaches the normal direction of the substrate or the support. Incidentally, a metal compound solution having the composition shown in Table 6 may be prepared in advance,
A metal compound solution to which carbon nanotubes are not added may be prepared in advance, and the carbon nanotubes and the metal compound solution may be mixed before coating. Further, in order to improve the dispersibility of the carbon nanotubes, ultrasonic waves may be applied during the preparation of the metal compound solution.

【０１４６】 ［表６］ 有機錫化合物及び有機インジウム化合物：０．１〜１０重量部 分散剤（ドデシル硫酸ナトリウム） ：０．１〜５ 重量部 カーボン・ナノチューブ ：０．１〜２０重量部 酢酸ブチル ：残余[0146] [Table 6] Organic tin compound and organic indium compound: 0.1 to 10 parts by weight Dispersant (sodium dodecyl sulfate): 0.1 to 5 parts by weight Carbon nanotube: 0.1 to 20 parts by weight Butyl acetate: Residual

【０１４７】尚、有機酸金属化合物溶液として、有機錫
化合物を酸に溶解したものを用いれば、マトリックスと
して酸化錫が得られ、有機インジウム化合物を酸に溶解
したものを用いれば、マトリックスとして酸化インジウ
ムが得られ、有機亜鉛化合物を酸に溶解したものを用い
れば、マトリックスとして酸化亜鉛が得られ、有機アン
チモン化合物を酸に溶解したものを用いれば、マトリッ
クスとして酸化アンチモンが得られ、有機アンチモン化
合物及び有機錫化合物を酸に溶解したもの用いれば、マ
トリックスとして酸化アンチモン−錫が得られる。ま
た、有機金属化合物溶液として、有機錫化合物を用いれ
ば、マトリックスとして酸化錫が得られ、有機インジウ
ム化合物を用いれば、マトリックスとして酸化インジウ
ムが得られ、有機亜鉛化合物を用いれば、マトリックス
として酸化亜鉛が得られ、有機アンチモン化合物を用い
れば、マトリックスとして酸化アンチモンが得られ、有
機アンチモン化合物及び有機錫化合物を用いれば、マト
リックスとして酸化アンチモン−錫が得られる。あるい
は又、金属の塩化物の溶液（例えば、塩化錫、塩化イン
ジウム）を用いてもよい。When the organic acid metal compound solution used is an organic tin compound dissolved in acid, tin oxide is obtained as the matrix, and the organic indium compound dissolved in acid is used, the indium oxide is used as the matrix. Is obtained, if the one obtained by dissolving the organic zinc compound in the acid is used, zinc oxide is obtained as the matrix, and if the one obtained by dissolving the organic antimony compound in the acid is used, antimony oxide is obtained as the matrix, and the organic antimony compound and When an organic tin compound dissolved in an acid is used, antimony-tin oxide can be obtained as a matrix. When an organotin compound is used as the organometallic compound solution, tin oxide is obtained as a matrix, when an organic indium compound is used, indium oxide is obtained as a matrix, and when an organozinc compound is used, zinc oxide is obtained as a matrix. If an organic antimony compound is used, antimony oxide is obtained as a matrix, and if an organic antimony compound and an organic tin compound are used, antimony-tin oxide is obtained as a matrix. Alternatively, a solution of metal chloride (eg, tin chloride, indium chloride) may be used.

【０１４８】場合によっては、金属化合物溶液を乾燥し
た後の金属化合物層の表面に著しい凹凸が形成されてい
る場合がある。このような場合には、金属化合物層の上
に、支持体を加熱することなく、再び、金属化合物溶液
を塗布することが望ましい。In some cases, remarkable unevenness may be formed on the surface of the metal compound layer after drying the metal compound solution. In such a case, it is desirable to apply the metal compound solution again on the metal compound layer without heating the support.

【０１４９】［工程−５２０］その後、有機酸金属化合
物から成る金属化合物を焼成することによって、有機酸
金属化合物を構成する金属原子（具体的には、Ｉｎ及び
Ｓｎ）を含むマトリックス（具体的には、金属酸化物で
あり、より一層具体的にはＩＴＯ）２１にてカーボン・
ナノチューブ２０カソード電極（基体）１１の表面に固
定された電子放出部１５を得る。焼成を、大気雰囲気中
で、３５０゜Ｃ、２０分の条件にて行う。こうして、図
１６の（Ａ）に示す構造を得ることができる。得られた
マトリックス２１の体積抵抗率は、５×１０-7Ω・ｍで
あった。有機酸金属化合物を出発物質として用いること
により、焼成温度３５０゜Ｃといった低温においても、
ＩＴＯから成るマトリックス２１を形成することができ
る。尚、有機金属化合物溶液の代わりに、金属の塩化物
の溶液（例えば、塩化錫、塩化インジウム）を用いた場
合、焼成によって塩化錫、塩化インジウムが酸化されつ
つ、ＩＴＯから成るマトリックス２１が形成される。[Step-520] After that, the metal compound consisting of the organic acid metal compound is baked to give a matrix (specifically, In and Sn) containing metal atoms (specifically, In and Sn) constituting the organic acid metal compound. Is a metal oxide, and more specifically, ITO) 21 is carbon.
The electron emitting portion 15 fixed to the surface of the nanotube 20 cathode electrode (base) 11 is obtained. The firing is performed in an air atmosphere at 350 ° C. for 20 minutes. Thus, the structure shown in FIG. 16A can be obtained. The volume resistivity of the obtained matrix 21 was 5 × 10 −7 Ω · m. By using an organic acid metal compound as a starting material, even at a low temperature such as a firing temperature of 350 ° C,
A matrix 21 made of ITO can be formed. When a solution of a metal chloride (eg, tin chloride or indium chloride) is used instead of the organometallic compound solution, the matrix 21 made of ITO is formed while the tin chloride and indium chloride are oxidized by firing. It

【０１５０】［工程−５３０］次いで、全面にレジスト
層を形成し、カソード電極１１の所望の領域の上方に、
例えば直径１０μｍの円形のレジスト層を残す。そし
て、１０〜６０゜Ｃの塩酸を用いて、１〜３０分間、マ
トリックス２１をエッチングして、電子放出部の不要部
分を除去する。更に、所望の領域以外にカーボン・ナノ
チューブが未だ存在する場合には、以下の表７に例示す
る条件の酸素プラズマエッチング処理によってカーボン
・ナノチューブをエッチングする。尚、バイアスパワー
は０Ｗでもよいが、即ち、直流としてもよいが、バイア
スパワーを加えることが望ましい。また、支持体を、例
えば８０゜Ｃ程度に加熱してもよい。[Step-530] Next, a resist layer is formed on the entire surface, and is formed above the desired region of the cathode electrode 11.
For example, a circular resist layer having a diameter of 10 μm is left. Then, the matrix 21 is etched using hydrochloric acid at 10 to 60 ° C. for 1 to 30 minutes to remove unnecessary portions of the electron emitting portion. Further, when the carbon nanotubes are still present in regions other than the desired region, the carbon nanotubes are etched by the oxygen plasma etching treatment under the conditions exemplified in Table 7 below. The bias power may be 0 W, that is, the direct current may be used, but it is preferable to add the bias power. The support may be heated to, for example, about 80 ° C.

【０１５１】［表７］ 使用装置 ：ＲＩＥ装置 導入ガス ：酸素を含むガス プラズマ励起パワー：５００Ｗ バイアスパワー ：０〜１５０Ｗ 処理時間 ：１０秒以上[Table 7] Equipment used: RIE equipment Introduced gas: Gas containing oxygen Plasma excitation power: 500W Bias power: 0-150W Processing time: 10 seconds or more

【０１５２】あるいは又、表８に例示する条件のウェッ
トエッチング処理によってカーボン・ナノチューブをエ
ッチングしてもよい。Alternatively, the carbon nanotubes may be etched by the wet etching process under the conditions shown in Table 8.

【０１５３】［表８］ 使用溶液：ＫＭｎＯ4 温度 ：２０〜１２０゜Ｃ 処理時間：１０秒〜２０分[Table 8] Solution used: KMnO 4 Temperature: 20 to 120 ° C Treatment time: 10 seconds to 20 minutes

【０１５４】その後、レジスト層を除去することによっ
て、図１６の（Ｂ）に示す構造を得ることができる。
尚、直径１０μｍの円形の電子放出部を残すことに限定
されない。例えば、電子放出部をカソード電極１１上に
残してもよい。Then, by removing the resist layer, the structure shown in FIG. 16B can be obtained.
It is not limited to leaving a circular electron emitting portion having a diameter of 10 μm. For example, the electron emitting portion may be left on the cathode electrode 11.

【０１５５】［工程−５４０］次いで、以下の表９に例
示する条件にて、マトリックス２１の表層部を除去し、
マトリックス２１から先端部が突出した状態のカーボン
・ナノチューブ２０を得ることが好ましい。こうして、
図１６の（Ｃ）に示す構造の電子放出部１５あるいは電
子放出体を得ることができる。場合によっては、マトリ
ックス２１の全てをエッチングによって除去してもよ
い。[Step-540] Then, the surface layer of the matrix 21 was removed under the conditions shown in Table 9 below.
It is preferable to obtain the carbon nanotubes 20 with their tips protruding from the matrix 21. Thus
The electron emitting portion 15 or the electron emitting body having the structure shown in FIG. 16C can be obtained. In some cases, the entire matrix 21 may be removed by etching.

【０１５６】［表９］ エッチング溶液：塩酸 エッチング時間：１０秒〜３０秒 エッチング温度：１０〜６０゜Ｃ[Table 9] Etching solution: hydrochloric acid Etching time: 10 seconds to 30 seconds Etching temperature: 10-60 ° C

【０１５７】［工程−５５０］その後、実施の形態１の
［工程−１４０］と同様にして、複合体層２２の表面に
剥離層を付着させた後、剥離層を機械的に引き剥がし、
先端部が突出した状態でカーボン・ナノチューブ構造体
であるカーボン・ナノチューブ２０がマトリックス２１
中に埋め込まれた電子放出体あるいは電子放出部１５を
得ることができる。[Step-550] Then, in the same manner as in [Step-140] of the first embodiment, after the release layer is attached to the surface of the composite layer 22, the release layer is mechanically peeled off,
The carbon nanotube 20 which is a carbon nanotube structure is formed into a matrix 21 with the tip protruding.
It is possible to obtain the electron emitter or the electron emitting portion 15 embedded therein.

【０１５８】［工程−５６０］その後、実施の形態１の
［工程−１５０］と同様にして、電子放出体あるいは電
子放出部に対して水素ガス雰囲気中でのプラズマ処理を
行うことが好ましい。これによって、電子放出体あるい
は電子放出部１５が活性化し、電子放出体あるいは電子
放出部１５からの電子の放出効率の一層の向上させるこ
とができる。プラズマ処理は、例えば、表４に例示した
条件と同様の条件にて行えばよい。[Step-560] After that, it is preferable to perform plasma treatment in the hydrogen gas atmosphere on the electron emitter or the electron emitting portion in the same manner as in [Step-150] of the first embodiment. As a result, the electron emitter or the electron emitting portion 15 is activated, and the emission efficiency of electrons from the electron emitter or the electron emitting portion 15 can be further improved. The plasma treatment may be performed, for example, under the same conditions as those shown in Table 4.

【０１５９】その後、カーボン・ナノチューブ２０から
ガスを放出させるために、加熱処理や各種のプラズマ処
理を施してもよいし、カーボン・ナノチューブ２０の表
面に意図的に吸着物を吸着させるために吸着させたい物
質を含むガスにカーボン・ナノチューブ２０を晒しても
よい。また、カーボン・ナノチューブ２０を精製するた
めに、酸素プラズマ処理やフッ素プラズマ処理を行って
もよい。Thereafter, in order to release the gas from the carbon nanotubes 20, heat treatment or various plasma treatments may be performed, or the carbon nanotubes 20 may be adsorbed to adsorb the adsorbate intentionally. The carbon nanotubes 20 may be exposed to a gas containing a desired substance. Further, in order to purify the carbon nanotubes 20, oxygen plasma treatment or fluorine plasma treatment may be performed.

【０１６０】［工程−５７０］その後、実施の形態１の
［工程−１６０］と同様にして、表示装置の組み立てを
行う。[Step-570] Then, as in [Step-160] of the first embodiment, the display device is assembled.

【０１６１】尚、［工程−５００］、［工程−５１
０］、［工程−５３０］、［工程−５２０］、［工程−
５４０］〜［工程−５７０］の順に実行してもよい。[Step-500], [Step-51]
0], [Step-530], [Step-520], [Step-
540] to [step-570] may be performed in this order.

【０１６２】（実施の形態６）実施の形態６は、本発明
の電子放出体の製造方法、第２の態様に係る電界放出素
子の製造方法、並びに、第２の態様に係る所謂３電極型
の表示装置の製造方法に関し、更には、第４の方法に関
する。(Embodiment 6) Embodiment 6 is a method for manufacturing an electron emitter according to the present invention, a method for manufacturing a field emission device according to the second aspect, and a so-called three-electrode type according to the second aspect. And a fourth method.

【０１６３】実施の形態６の電界放出素子の模式的な一
部端面図、表示装置の模式的な一部端面図、カソードパ
ネルＣＰとアノードパネルＡＰを分解したときの模式的
な部分的斜視図は、それぞれ、図１１の（Ｂ）、図７、
図８に示したと同様である。実施の形態６においても、
電界放出素子は、支持体１０上に形成されたカソード電
極１１（基体に相当する）、支持体１０及びカソード電
極１１上に形成された絶縁層１２、絶縁層１２上に形成
されたゲート電極１３、ゲート電極１３及び絶縁層１２
に形成された開口部（ゲート電極１３に形成された第１
の開口部１４Ａ、及び、絶縁層１２に形成された第２の
開口部１４Ｂ）、並びに、第２の開口部１４Ｂの底部に
露出した電子放出部１５から成る。電子放出部１５は、
マトリックス２１、及び、先端部が突出した状態でマト
リックス２１中に埋め込まれたカーボン・ナノチューブ
構造体（具体的には、カーボン・ナノチューブ２０）か
ら成る。また、マトリックス２１は酸化インジウム−錫
（ＩＴＯ）から成る。A schematic partial end view of the field emission device according to the sixth embodiment, a schematic partial end view of a display device, and a schematic partial perspective view when the cathode panel CP and the anode panel AP are disassembled. Are respectively (B) of FIG. 11, FIG.
It is similar to that shown in FIG. Also in the sixth embodiment,
The field emission device includes a cathode electrode 11 (corresponding to a base) formed on a support 10, an insulating layer 12 formed on the support 10 and the cathode electrode 11, and a gate electrode 13 formed on the insulating layer 12. , Gate electrode 13 and insulating layer 12
The opening formed in the first electrode formed in the gate electrode 13.
14A), the second opening 14B) formed in the insulating layer 12, and the electron emitting portion 15 exposed at the bottom of the second opening 14B. The electron emitting portion 15 is
The matrix 21 and the carbon-nanotube structure (specifically, the carbon-nanotube 20) embedded in the matrix 21 in a state where the tip portion thereof protrudes. The matrix 21 is made of indium tin oxide (ITO).

【０１６４】表示装置は、実施の形態２にて説明した表
示装置と同様の構造を有するので、詳細な説明は省略す
る。また、アノードパネルＡＰの構造は、実施の形態１
にて説明したアノードパネルＡＰと同様の構造とするこ
とができるので、詳細な説明は省略する。Since the display device has the same structure as the display device described in the second embodiment, detailed description thereof will be omitted. The structure of the anode panel AP is the same as that of the first embodiment.
Since it can have the same structure as the anode panel AP described in 1), detailed description thereof will be omitted.

【０１６５】以下、実施の形態６の電子放出体の製造方
法、電界放出素子の製造方法及び表示装置の製造方法
を、図９〜図１１を参考にして説明する。The method of manufacturing the electron emitter, the method of manufacturing the field emission device and the method of manufacturing the display device according to the sixth embodiment will be described below with reference to FIGS. 9 to 11.

【０１６６】［工程−６００］先ず、実施の形態２の
［工程−２００］と同様にして、例えばガラス基板から
成る支持体１０上にストライプ状のカソード電極１１を
形成する。[Step-600] First, in the same manner as in [Step-200] of the second embodiment, stripe-shaped cathode electrodes 11 are formed on the support 10 made of, for example, a glass substrate.

【０１６７】［工程−６１０］その後、実施の形態５の
［工程−５１０］〜［工程−５３０］と同様にして、カ
ーボン・ナノチューブ構造体が分散された有機酸金属化
合物から成る金属化合物溶液を、加熱した状態にあるカ
ソード電極１１（基体に相当する）上に塗布した後、有
機酸金属化合物から成る金属化合物を焼成することによ
って、有機酸金属化合物を構成する金属原子を含むマト
リックス（具体的には、ＩＴＯから成る）２１にてカー
ボン・ナノチューブ２０がカソード電極１１の表面に固
定された電子放出部１５を得ることができる（図９の
（Ａ）参照）。尚、［工程−５１０］、［工程−５３
０］、［工程−５２０］の順に実行してもよい。また、
有機酸金属化合物溶液の代わりに、有機金属化合物溶液
を用いてもよし、金属の塩化物の溶液（例えば、塩化
錫、塩化インジウム）を用いてもよい。[Step-610] Thereafter, in the same manner as in [Step-510] to [Step-530] of the fifth embodiment, a metal compound solution containing an organic acid metal compound in which a carbon nanotube structure is dispersed is prepared. A matrix containing metal atoms constituting the organic acid metal compound (specifically, by coating the heated cathode electrode 11 (corresponding to the substrate) and baking the metal compound consisting of the organic acid metal compound). In this case, the electron emitting portion 15 in which the carbon nanotubes 20 are fixed to the surface of the cathode electrode 11 by the (made of ITO) 21 can be obtained (see FIG. 9A). [Step-510], [Step-53]
0] and [step-520] may be performed in this order. Also,
Instead of the organic acid metal compound solution, an organic metal compound solution may be used, or a metal chloride solution (for example, tin chloride or indium chloride) may be used.

【０１６８】［工程−６２０］次に、電子放出部１５、
支持体１０及びカソード電極１１上に絶縁層１２を形成
する。具体的には、例えばＴＥＯＳ（テトラエトキシシ
ラン）を原料ガスとして使用するＣＶＤ法により、全面
に、厚さ約１μｍの絶縁層１２を形成する。[Step-620] Next, the electron emitting portion 15,
An insulating layer 12 is formed on the support 10 and the cathode electrode 11. Specifically, the insulating layer 12 having a thickness of about 1 μm is formed on the entire surface by a CVD method using, for example, TEOS (tetraethoxysilane) as a source gas.

【０１６９】［工程−６３０］その後、実施の形態２の
［工程−２３０］及び［工程−２４０］と同様にして、
絶縁層１２上に第１の開口部１４Ａを有するゲート電極
１３を形成し、更に、ゲート電極１３に形成された第１
の開口部１４Ａに連通する第２の開口部１４Ｂを絶縁層
１２に形成する（図９の（Ｂ）参照）。尚、マトリック
ス２１を金属酸化物、例えばＩＴＯから構成する場合、
絶縁層１２をエッチングするとき、マトリックス２１が
エッチングされることはない。即ち、絶縁層１２とマト
リックス２１とのエッチング選択比はほぼ無限大であ
る。従って、絶縁層１２のエッチングによってカーボン
・ナノチューブ２０に損傷が発生することはない。[Step-630] Then, in the same manner as in [Step-230] and [Step-240] of the second embodiment,
The gate electrode 13 having the first opening 14A is formed on the insulating layer 12, and the first electrode formed on the gate electrode 13 is further formed.
The second opening 14B communicating with the opening 14A is formed in the insulating layer 12 (see FIG. 9B). When the matrix 21 is made of a metal oxide such as ITO,
When etching the insulating layer 12, the matrix 21 is not etched. That is, the etching selection ratio between the insulating layer 12 and the matrix 21 is almost infinite. Therefore, the carbon nanotube 20 is not damaged by the etching of the insulating layer 12.

【０１７０】［工程−６４０］その後、第２の開口部１
４Ｂの底部に露出した電子放出部１５において、実施の
形態５の［工程−５４０］と同様にして、マトリックス
２１の表層部を除去し、マトリックス２１から先端部が
突出した状態のカーボン・ナノチューブ２０を得ること
が好ましい（図１０の（Ａ）参照）。場合によっては、
マトリックス２１の全てをエッチングによって除去して
もよい。[Step-640] Then, the second opening 1
In the electron emitting portion 15 exposed at the bottom of 4B, the surface layer portion of the matrix 21 is removed in the same manner as in [Step-540] of the fifth embodiment, and the carbon nanotube 20 in which the tip portion protrudes from the matrix 21. Is preferably obtained (see FIG. 10A). In some cases,
The entire matrix 21 may be removed by etching.

【０１７１】［工程−６５０］その後、実施の形態２の
［工程−２６０］と同様にして、絶縁層１２に設けられ
た第２の開口部１４Ｂの側壁面を等方的なエッチングに
よって後退させることが、ゲート電極１３の開口端部を
露出させるといった観点から、好ましい。こうして、図
１０の（Ｂ）に示したと同様の電界放出素子を完成する
ことができる。[Step-650] Thereafter, similarly to [Step-260] of the second embodiment, the side wall surface of the second opening 14B provided in the insulating layer 12 is set back by isotropic etching. This is preferable from the viewpoint of exposing the open end of the gate electrode 13. Thus, a field emission device similar to that shown in FIG. 10B can be completed.

【０１７２】［工程−６４０］次いで、実施の形態１の
［工程−１４０］と同様にして、複合体層２２の表面に
剥離層２４を付着させた後（図１１の（Ａ）参照）、剥
離層２４を機械的に引き剥がす。これによって、先端部
が突出した状態で、しかも、先端部が基体あるいは支持
体の法線方向に近づく方向に配向した状態で、カーボン
・ナノチューブ構造体であるカーボン・ナノチューブ２
０がマトリックス２１中に埋め込まれた電子放出体ある
いは電子放出部１５を得ることができる（図１１の
（Ｂ）参照）。[Step-640] Next, in the same manner as in [Step-140] of the first embodiment, after the release layer 24 is attached to the surface of the composite layer 22 (see FIG. 11A), The peeling layer 24 is mechanically peeled off. As a result, the carbon nanotube 2 which is a carbon nanotube structure with the tip portion protruding and also in the state where the tip portion is oriented in the direction approaching the normal direction of the substrate or the support.
It is possible to obtain the electron emitter or the electron emitter 15 in which 0 is embedded in the matrix 21 (see FIG. 11B).

【０１７３】［工程−６５０］その後、実施の形態１の
［工程−１５０］と同様にして、電子放出体あるいは電
子放出部に対して水素ガス雰囲気中でのプラズマ処理を
行うことが好ましい。プラズマ処理は、例えば、表４に
例示した条件と同様の条件にて行えばよい。[Step-650] After that, it is preferable to perform plasma treatment in the hydrogen gas atmosphere on the electron emitter or the electron emitter in the same manner as in [Step-150] of the first embodiment. The plasma treatment may be performed, for example, under the same conditions as those shown in Table 4.

【０１７４】［工程−６８０］その後、実施の形態１の
［工程−１６０］と同様にして、表示装置の組み立てを
行う。[Step-680] Then, as in [Step-160] of the first embodiment, the display device is assembled.

【０１７５】尚、［工程−６３０］の後、［工程−６５
０］、［工程−６４０］の順に実行してもよい。After [Step-630], [Step-65]
0] and [step-640] may be performed in this order.

【０１７６】以上、本発明を、実施の形態に基づき説明
したが、本発明はこれらに限定されるものではない。実
施の形態において説明した各種の条件、使用材料、電界
放出素子や表示装置の構成や構造、製造方法は例示であ
り、適宜変更することができるし、カーボン・ナノチュ
ーブやダイヤモンド状アモルファスカーボンの作製、形
成方法や堆積条件も例示であり、適宜変更することがで
きる。例えば、実施の形態１において、［工程−１０
０］〜［工程−１１０］の代わりに、実施の形態３の
［工程−３００］〜［工程−３１０］を実行してもよ
い。また、実施の形態１の［工程−１１０］〜［工程−
１２０］において、レジスト材料層を用いた所謂リフト
オフ法の代わりに、リソグラフィ技術及びエッチング技
術を用いてもよい。即ち、カソード電極１１（基体に相
当する）上にカーボン・ナノチューブ２０を配置し、カ
ーボン・ナノチューブ２０上にマトリックス２１として
ダイヤモンド状アモルファスカーボンを堆積させて複合
体層を形成した後、複合体層の不要部分をリソグラフィ
技術及びエッチング技術によって除去してもよい。ま
た、実施の形態５の［工程−５１０］において、リフト
オフ法を用いて、カーボン・ナノチューブ構造体が分散
された金属化合物溶液をカソード電極１１（基体に相当
する）の所望の領域上に、例えばスプレー法にて塗布し
てもよい。Although the present invention has been described above based on the embodiments, the present invention is not limited to these. Various conditions, materials used, configurations and structures of field emission devices and display devices, and manufacturing methods described in the embodiments are examples, and can be appropriately changed, and carbon nanotubes and diamond-like amorphous carbon are produced, The forming method and the deposition conditions are also examples, and can be appropriately changed. For example, in the first embodiment, [Step-10
[Step-300] to [Step-310] of the third embodiment may be executed instead of [0] to [Step-110]. [Step-110] to [Step- of Embodiment 1]
120], a lithographic technique and an etching technique may be used instead of the so-called lift-off method using a resist material layer. That is, the carbon nanotubes 20 are arranged on the cathode electrode 11 (corresponding to the substrate), diamond-like amorphous carbon is deposited as the matrix 21 on the carbon nanotubes 20 to form a composite layer, and then the composite layer is formed. The unnecessary portion may be removed by the lithography technique and the etching technique. In [Step-510] of the fifth embodiment, the metal compound solution in which the carbon nanotube structure is dispersed is applied to a desired region of the cathode electrode 11 (corresponding to the substrate), for example, by using the lift-off method. It may be applied by a spray method.

【０１７７】複合体層の表面に剥離層を付着させる前
に、マトリックスの表層部を除去し、マトリックスから
先端部が突出した状態のカーボン・ナノチューブ構造体
を得ることが好ましいが、この工程は必須ではない。即
ち、剥離層を機械的に引き剥がしたとき、マトリックス
の表層部（最表面）が併せて剥離し、先端部が突出した
状態でカーボン・ナノチューブ構造体がマトリックス中
に埋め込まれた電子放出体あるいは電子放出部を形成す
ることも可能である。また、形成の条件によっては、複
合体層の形成時、先端部が突出した状態でカーボン・ナ
ノチューブ構造体がマトリックス中に埋め込まれた電子
放出体あるいは電子放出部を得ることもできる。Before the release layer is attached to the surface of the composite layer, it is preferable to remove the surface layer of the matrix to obtain a carbon nanotube structure having a tip protruding from the matrix, but this step is essential. is not. That is, when the peeling layer is mechanically peeled off, the surface layer part (outermost surface) of the matrix is also peeled off, and the carbon nanotube structure is embedded in the matrix with the carbon nanotube structure embedded in the matrix. It is also possible to form an electron emitting portion. Further, depending on the forming conditions, it is possible to obtain an electron emitter or an electron emitting portion in which the carbon-nanotube structure is embedded in the matrix with the tip protruding when forming the composite layer.

【０１７８】発明の実施の形態においては、カーボン・
ナノチューブを使用したが、その代わりに、例えば、平
均直径３０ｎｍ、平均長さ１μｍのファイバー構造を有
し、ＣＶＤ法（気相合成法）にて作製されたカーボン・
ナノファイバーを用いることもできる。また、ポリグラ
ファイトを使用することもできる。In the embodiment of the invention, carbon
Nanotubes were used, but instead of them, for example, carbon having a fiber structure with an average diameter of 30 nm and an average length of 1 μm, which was produced by the CVD method (vapor phase synthesis method).
Nanofibers can also be used. It is also possible to use polygraphite.

【０１７９】マトリックスをダイヤモンド状アモルファ
スカーボンから構成する代わりに、例えば、水ガラスか
ら構成することもできる。この場合には、水ガラスをバ
インダー材料（マトリックス）として使用し、カーボン
・ナノチューブ構造体をバインダー材料及び溶媒に分散
したものを、基体上あるいはカソード電極の所望の領域
に例えば塗布した後、溶媒の除去、バインダー材料の焼
成を行えばよい。焼成は、例えば、乾燥大気中、４００
°Ｃ、３０分間の条件で行うことができる。また、複合
体層表面のマトリックスを除去するためには、水酸化ナ
トリウム（ＮａＯＨ）水溶液を用いて水ガラス（マトリ
ックス）のウェットエッチングを行えばよい。水酸化ナ
トリウム（ＮａＯＨ）水溶液の濃度、温度、エッチング
時間は、各種の試験を行い、最適条件を見い出せばよ
い。Instead of the diamond-like amorphous carbon matrix, for example, water glass may be used. In this case, water glass is used as a binder material (matrix), and a dispersion of the carbon nanotube structure in the binder material and solvent is applied, for example, to a desired region of the substrate or the cathode electrode, and then the solvent is removed. The removal and firing of the binder material may be performed. Firing is performed, for example, in a dry atmosphere at 400
It can be performed under the conditions of ° C and 30 minutes. In order to remove the matrix on the surface of the composite layer, wet etching of water glass (matrix) may be performed using an aqueous solution of sodium hydroxide (NaOH). Regarding the concentration, temperature and etching time of the sodium hydroxide (NaOH) aqueous solution, various tests may be conducted to find the optimum conditions.

【０１８０】基体、あるいは、電界放出素子におけるカ
ソード電極の表面に凹凸部を形成してもよい。凹凸部
は、例えば、基体あるいはカソード電極をタングステン
から構成し、エッチングガスとしてＳＦ6を用い、カソ
ード電極を構成するタングステン結晶粒のエッチング速
度よりも粒界のエッチング速度の方が早くなるような条
件を設定してＲＩＥ法に基づくドライエッチングを行う
ことによって形成することができる。あるいは又、凹凸
部を、支持体上に球体６０を散布しておき（図１７の
（Ａ）及び（Ｂ）参照）、球体６０の上にカソード電極
１１１を形成した後（図１８の（Ａ）及び（Ｂ）参
照）、例えば球体６０を燃焼させることによって除去す
る（図１９の（Ａ）及び（Ｂ）参照）方法にて形成する
ことができる。An uneven portion may be formed on the surface of the substrate or the cathode electrode of the field emission device. The concavo-convex portion has, for example, a condition in which the base or the cathode electrode is made of tungsten, SF 6 is used as an etching gas, and the etching rate of the grain boundaries is faster than the etching rate of the tungsten crystal grains forming the cathode electrode. Is set and dry etching is performed based on the RIE method. Alternatively, asperities are formed by dispersing the spheres 60 on the support (see FIGS. 17A and 17B), and after forming the cathode electrode 111 on the spheres 60 (see FIG. 18A). ) And (B)), for example, by removing the sphere 60 by burning (see (A) and (B) of FIG. 19).

【０１８１】電界放出素子においては、専ら１つの開口
部に１つの電子放出部が対応する形態を説明したが、電
界放出素子の構造に依っては、１つの開口部に複数の電
子放出部が対応した形態、あるいは、複数の開口部に１
つの電子放出部が対応する形態とすることもできる。あ
るいは又、ゲート電極に複数の第１の開口部を設け、絶
縁層にかかる複数の第１の開口部に連通した１つの第２
の開口部を設け、１又は複数の電子放出部を設ける形態
とすることもできる。In the field emission device, one electron emission portion corresponds to one opening portion, but depending on the structure of the field emission device, a plurality of electron emission portions may be formed in one opening portion. Corresponding form, or 1 for multiple openings
It is also possible that the two electron emitting portions correspond to each other. Alternatively, a plurality of first openings are provided in the gate electrode, and one second opening communicating with the plurality of first openings in the insulating layer is provided.
It is also possible to adopt a mode in which the opening portion is provided and one or a plurality of electron emitting portions are provided.

【０１８２】本発明の電界放出素子において、ゲート電
極１３及び絶縁層１２の上に更に第２の絶縁層７２を設
け、第２の絶縁層７２上に収束電極７３を設けてもよ
い。このような構造を有する電界放出素子の模式的な一
部端面図を図２０に示す。第２の絶縁層７２には、第１
の開口部１４Ａに連通した第３の開口部７４が設けられ
ている。収束電極７３の形成は、例えば、実施の形態２
にあっては、［工程−２３０］において、絶縁層１２上
にストライプ状のゲート電極１３を形成した後、第２の
絶縁層７２を形成し、次いで、第２の絶縁層７２上にパ
ターニングされた収束電極７３を形成した後、収束電極
７３、第２の絶縁層７２に第３の開口部７４を設け、更
に、ゲート電極１３に第１の開口部１４Ａを設ければよ
い。尚、収束電極のパターニングに依存して、１又は複
数の電子放出部、あるいは、１又は複数の画素に対応す
る収束電極ユニットが集合した形式の収束電極とするこ
ともでき、あるいは又、有効領域を１枚のシート状の導
電材料で被覆した形式の収束電極とすることもできる。In the field emission device of the present invention, the second insulating layer 72 may be further provided on the gate electrode 13 and the insulating layer 12, and the converging electrode 73 may be provided on the second insulating layer 72. FIG. 20 shows a schematic partial end view of a field emission device having such a structure. The second insulating layer 72 has a first
A third opening 74 communicating with the opening 14A is provided. The focusing electrode 73 is formed, for example, in the second embodiment.
Then, in [Step-230], after forming the stripe-shaped gate electrode 13 on the insulating layer 12, the second insulating layer 72 is formed, and then the second insulating layer 72 is patterned. After forming the converging electrode 73, the third opening 74 may be provided in the converging electrode 73 and the second insulating layer 72, and the first opening 14A may be further provided in the gate electrode 13. Incidentally, depending on the patterning of the focusing electrode, a focusing electrode of a type in which one or a plurality of electron emitting portions or a focusing electrode unit corresponding to one or a plurality of pixels are assembled may be used, or an effective area may be used. It is also possible to form a focusing electrode of the type in which is coated with one sheet of conductive material.

【０１８３】尚、収束電極は、このような方法にて形成
するだけでなく、例えば、厚さ数十μｍの４２％Ｎｉ−
Ｆｅアロイから成る金属板の両面に、例えばＳｉＯ2か
ら成る絶縁膜を形成した後、各画素に対応した領域にパ
ンチングやエッチングすることによって開口部を形成す
ることで収束電極を作製することもできる。そして、カ
ソードパネル、金属板、アノードパネルを積み重ね、両
パネルの外周部に枠体を配置し、加熱処理を施すことに
よって、金属板の一方の面に形成された絶縁膜と絶縁層
１２とを接着させ、金属板の他方の面に形成された絶縁
膜とアノードパネルとを接着し、これらの部材を一体化
させ、その後、真空封入することで、表示装置を完成さ
せることもできる。The converging electrode is not only formed by such a method, but also, for example, 42% Ni- having a thickness of several tens of μm.
It is also possible to form the focusing electrode by forming an insulating film made of, for example, SiO 2 on both surfaces of a metal plate made of Fe alloy, and then punching or etching the region corresponding to each pixel to form an opening. . Then, by stacking the cathode panel, the metal plate, and the anode panel, disposing the frame bodies on the outer peripheral portions of both panels, and applying heat treatment, the insulating film and the insulating layer 12 formed on one surface of the metal plate are separated. It is also possible to complete the display device by adhering the insulating film formed on the other surface of the metal plate to the anode panel, adhering these members together, and then vacuum-sealing.

【０１８４】ゲート電極を、有効領域を１枚のシート状
の導電材料（開口部を有する）で被覆した形式のゲート
電極とすることもできる。この場合には、カソード電極
を実施の形態１にて説明したと同様の構造としておく。
そして、ゲート電極に正の電圧（例えば１６０ボルト）
を印加する。更には、各画素を構成するカソード電極と
カソード電極制御回路との間に、例えば、ＴＦＴから成
るスイッチング素子を設け、かかるスイッチング素子の
作動によって、各画素を構成するカソード電極への印加
状態を制御し、画素の発光状態を制御する。The gate electrode may be a gate electrode of a type in which the effective area is covered with one sheet of conductive material (having an opening). In this case, the cathode electrode has the same structure as described in the first embodiment.
Then, a positive voltage (for example, 160 V) is applied to the gate electrode.
Is applied. Further, a switching element including, for example, a TFT is provided between the cathode electrode forming each pixel and the cathode electrode control circuit, and the operation state of the switching element controls the application state to the cathode electrode forming each pixel. Then, the light emitting state of the pixel is controlled.

【０１８５】あるいは又、カソード電極を、有効領域を
１枚のシート状の導電材料で被覆した形式のカソード電
極とすることもできる。この場合には、１枚のシート状
の導電材料の所定の部分に、電界放出素子を備え、各画
素を構成する電子放出領域を形成しておく。そして、か
かるカソード電極に電圧（例えば０ボルト）を印加す
る。更には、各画素を構成する矩形形状のゲート電極と
ゲート電極制御回路との間に、例えば、ＴＦＴから成る
スイッチング素子を設け、かかるスイッチング素子の作
動によって、各画素を構成する電子放出部への電界の加
わる状態を制御し、画素の発光状態を制御する。Alternatively, the cathode electrode may be a cathode electrode of a type in which the effective area is covered with one sheet of conductive material. In this case, a field emission device is provided in a predetermined portion of one sheet of conductive material to form an electron emission region which constitutes each pixel. Then, a voltage (for example, 0 volt) is applied to the cathode electrode. Further, a switching element composed of, for example, a TFT is provided between the rectangular-shaped gate electrode forming each pixel and the gate electrode control circuit, and the operation of the switching element causes an electron emission portion to be formed in each pixel. The state in which an electric field is applied is controlled, and the light emitting state of the pixel is controlled.

【０１８６】[0186]

【発明の効果】本発明においては、電子放出体あるいは
電子放出部が、先端部が突出した状態でカーボン・ナノ
チューブ構造体がマトリックス中に埋め込まれている構
造を得ることができるので、高い電子放出効率を達成す
ることができる。According to the present invention, the electron-emitting body or the electron-emitting portion can have a structure in which the carbon-nanotube structure is embedded in the matrix in a state where the tip of the electron-emitting body or the electron-emitting portion is protruded. Efficiency can be achieved.

【０１８７】しかも、複合体層の表面に剥離層を付着さ
せた後、剥離層を機械的に引き剥がすことによって、カ
ーボン・ナノチューブ構造体の突出した先端部を、基体
あるいは支持体の法線方向に近づく方向に配向させるこ
とができる。即ち、カーボン・ナノチューブ構造体の突
出した先端部を、一種の起毛状態とすることができる。
これによって、電子放出部の電子放出特性の向上、電子
放出特性の均一化を図ることができる。Moreover, after the peeling layer is adhered to the surface of the composite layer, the peeling layer is mechanically peeled off so that the protruding tip of the carbon-nanotube structure is moved in the direction normal to the substrate or the support. Can be oriented in a direction closer to. That is, the protruding tip portion of the carbon / nanotube structure can be in a kind of raised state.
As a result, the electron emission characteristics of the electron emission portion can be improved and the electron emission characteristics can be made uniform.

【０１８８】また、本発明にあっては、電子放出体ある
いは電子放出部を形成する工程において、カーボン・ナ
ノチューブ構造体がマトリックスによって埋め込まれた
複合体層を形成するので、それ以降の工程、例えば、絶
縁層に開口部を形成する過程において、カーボン・ナノ
チューブ構造体が損傷を受け難い。また、複合体層を形
成した状態で、例えば開口部の形成を行うので、カーボ
ン・ナノチューブ構造体によってカソード電極とゲート
電極とが短絡することがなく、開口部の大きさや絶縁層
の厚さに制限を受けることもない。Further, according to the present invention, in the step of forming the electron-emitting body or the electron-emitting portion, since the carbon / nanotube structure forms the composite layer in which the matrix is embedded, the subsequent steps, for example, The carbon nanotube structure is less likely to be damaged during the process of forming the opening in the insulating layer. Further, since the openings are formed in the state where the composite layer is formed, the cathode electrode and the gate electrode are not short-circuited by the carbon nanotube structure, and the size of the openings and the thickness of the insulating layer are reduced. There are no restrictions.

【０１８９】本発明において、ダイヤモンド状アモルフ
ァスカーボンをマトリックスとして使用すれば、このダ
イヤモンド状アモルファスカーボンは極めて優れた固定
力（付着力）を有しており、カーボン・ナノチューブ構
造体を確実に基体やカソード電極に固定することができ
るし、その後の熱処理等によってマトリックスが熱分解
して固定力が低下したり、ガス放出することがなく、カ
ーボン・ナノチューブ構造体の特性劣化を招くことがな
い。また、カーボン・ナノチューブ構造体とダイヤモン
ド状アモルファスカーボンは本質的に同質の物質から構
成されているが故に、電子の通り道であるカーボン・ナ
ノチューブ構造体の部分の結晶性が変化したり、あるい
は又、かかる部分における原子の結合状態に変化が生じ
たりすることもなく、カーボン・ナノチューブ構造体の
電気的特性に変化が生じることがない。In the present invention, when the diamond-like amorphous carbon is used as a matrix, the diamond-like amorphous carbon has an extremely excellent fixing force (adhesive force), so that the carbon-nanotube structure can be surely applied to the substrate or the cathode. The carbon nanotube structure can be fixed to the electrode, the matrix is thermally decomposed by the subsequent heat treatment, and the fixing force is not reduced, and the carbon nanotube structure is not deteriorated. Further, since the carbon / nanotube structure and the diamond-like amorphous carbon are essentially composed of the same material, the crystallinity of the part of the carbon / nanotube structure, which is the path of electrons, may change, or There is no change in the bonding state of atoms in such a portion, and no change in the electrical characteristics of the carbon nanotube structure.

【０１９０】加えて、カーボン・ナノチューブ構造体は
非常に優れた結晶体であるのに対して、ダイヤモンド状
アモルファスカーボンは非晶質であるが故に、エッチン
グレートの違いから、ダイヤモンド状アモルファスカー
ボンの方が早くエッチングされる。従って、マトリック
スとしてのダイヤモンド状アモルファスカーボンからカ
ーボン・ナノチューブ構造体の先端部を確実に突出させ
ることができる。In addition, the carbon-nanotube structure is a very excellent crystal, whereas the diamond-like amorphous carbon is amorphous. Is etched faster. Therefore, the tip of the carbon-nanotube structure can be surely projected from the diamond-like amorphous carbon as the matrix.

【０１９１】更には、ダイヤモンド状アモルファスカー
ボンは化学的に安定な物質であり、優れた機械的性質を
有しているので、カーボン・ナノチューブ構造体が物理
的ダメージを受けることを防止し得るし、マトリックス
としてダイヤモンド状アモルファスカーボンを形成した
後のプロセスにおける広いプロセス・ウインドを確保す
ることが可能となる。また、熱伝導率が高いので、抵抗
熱等によってカーボン・ナノチューブ構造体の温度が上
昇した場合でも放熱効果に優れており、カーボン・ナノ
チューブ構造体の熱的破壊を防止することができ、表示
装置の信頼性を高めることができる。Furthermore, since diamond-like amorphous carbon is a chemically stable substance and has excellent mechanical properties, it is possible to prevent the carbon-nanotube structure from being physically damaged, It becomes possible to secure a wide process window in the process after forming the diamond-like amorphous carbon as the matrix. In addition, since the thermal conductivity is high, the carbon / nanotube structure is excellent in heat dissipation even when the temperature of the carbon / nanotube structure rises due to resistance heat or the like, and can prevent thermal destruction of the carbon / nanotube structure. The reliability of can be increased.

【０１９２】しかも、ダイヤモンド状アモルファスカー
ボンは非常に小さな電子親和力を有するので、仕事関数
を下げる効果を有し、電界放出のための閾値電界の低減
が可能となり、電界放出への応用に極めて有利である。
更には、ダイヤモンド状アモルファスカーボンは比較的
広いバンドギャップを有しているので、電子は優先的に
カーボン・ナノチューブ構造体を伝わり、電気的リーク
が発生する虞がない。Moreover, since the diamond-like amorphous carbon has a very small electron affinity, it has an effect of lowering the work function and enables the reduction of the threshold electric field for field emission, which is extremely advantageous for application to field emission. is there.
Furthermore, since diamond-like amorphous carbon has a relatively wide band gap, electrons preferentially propagate through the carbon nanotube structure, and there is no risk of electrical leakage.

【０１９３】また、マトリックスを金属酸化物から構成
すれば、例えば、絶縁層に開口部を形成する過程におい
て、カーボン・ナノチューブ構造体が損傷を受け難い。
しかも、電子放出体あるいは電子放出部を形成した状態
で、例えば開口部の形成を行うので、カーボン・ナノチ
ューブ構造体によってカソード電極とゲート電極とが短
絡することがなく、開口部の大きさや絶縁層の厚さに制
限を受けることもない。If the matrix is made of metal oxide, the carbon-nanotube structure is less likely to be damaged in the process of forming the opening in the insulating layer.
Moreover, for example, the opening is formed in a state where the electron emitter or the electron emitting portion is formed, so that the cathode electrode and the gate electrode are not short-circuited by the carbon nanotube structure, and the size of the opening portion and the insulating layer are reduced. The thickness is not limited.

【０１９４】更には、金属酸化物によってカーボン・ナ
ノチューブ構造体を確実に基体やカソード電極に固定す
ることができるし、その後の熱処理等によってマトリッ
クスが熱分解して固定力が低下したり、ガス放出するこ
とがなく、カーボン・ナノチューブ構造体の特性劣化を
招くことがない。また、金属酸化物は物理的、化学的、
熱的に安定しているので、電子の通り道であるカーボン
・ナノチューブ構造体の部分の結晶性が変化したり、あ
るいは又、かかる部分における原子の結合状態に変化が
生じたりすることもなく、カーボン・ナノチューブ構造
体の電気的特性に変化が生じることがないし、基体やカ
ソード電極とカーボン・ナノチューブ構造体との間の電
気導電性を確実に確保することができる。Further, the carbon-nanotube structure can be reliably fixed to the substrate or the cathode electrode by the metal oxide, and the matrix is thermally decomposed by the subsequent heat treatment or the like to lower the fixing force or release the gas. Therefore, the characteristics of the carbon nanotube structure are not deteriorated. In addition, metal oxides are physical, chemical,
Since it is thermally stable, the crystallinity of the part of the carbon nanotube structure, which is the path of electrons, does not change, or the bonding state of atoms in such part does not change, -There is no change in the electrical characteristics of the nanotube structure, and the electrical conductivity between the carbon nanotube structure and the substrate or cathode electrode can be reliably ensured.

【０１９５】加えて、エッチングレートの違いから、マ
トリックスの方を早くエッチングすることができるが故
に、マトリックスとしての金属酸化物からカーボン・ナ
ノチューブ構造体の先端部を確実に突出させることがで
きる。更には、金属酸化物は化学的に安定な物質であ
り、優れた機械的性質を有しているので、カーボン・ナ
ノチューブ構造体が物理的ダメージを受けることを防止
し得るし、マトリックスとして金属酸化物を形成した後
のプロセスにおける広いプロセス・ウインドを確保する
ことが可能となる。また、熱伝導率が高いので、抵抗熱
等によってカーボン・ナノチューブ構造体の温度が上昇
した場合でも放熱効果に優れており、カーボン・ナノチ
ューブ構造体の熱的破壊を防止することができ、表示装
置の信頼性を高めることができる。In addition, since the matrix can be etched earlier due to the difference in etching rate, the tip of the carbon-nanotube structure can be reliably projected from the metal oxide as the matrix. Furthermore, since the metal oxide is a chemically stable substance and has excellent mechanical properties, it can prevent the carbon / nanotube structure from being physically damaged, and the metal oxide as a matrix can be prevented. It is possible to secure a wide process window in the process after forming the object. In addition, since the thermal conductivity is high, the carbon / nanotube structure is excellent in heat dissipation even when the temperature of the carbon / nanotube structure rises due to resistance heat or the like, and the thermal destruction of the carbon / nanotube structure can be prevented. The reliability of can be increased.

【０１９６】また、金属酸化物を、比較的低温の金属化
合物の焼成によって形成することができるし、金属化合
物溶液を用いるが故に、カーボン・ナノチューブ構造体
を基体やカソード電極上に均一に配置することが可能で
ある。Further, the metal oxide can be formed by firing the metal compound at a relatively low temperature, and since the metal compound solution is used, the carbon / nanotube structure is uniformly arranged on the substrate or the cathode electrode. It is possible.

【０１９７】しかも、カーボン・ナノチューブ構造体が
分散された金属化合物溶液を基体やカソード電極上に塗
布する際、基体や支持体を加熱すれば、カーボン・ナノ
チューブ構造体の先端部を、基体あるいは支持体の法線
方向に近づく方向に出来る限り配向させることができる
結果、電子放出体あるいは電子放出部の電子放出特性の
一層の向上、電子放出特性の一層の均一化を図ることが
できる。Moreover, when the metal compound solution in which the carbon / nanotube structure is dispersed is applied onto the substrate or the cathode electrode, if the substrate or the support is heated, the tip end portion of the carbon / nanotube structure is supported on the substrate or the support. As a result of being able to orient as much as possible in a direction approaching the normal line direction of the body, it is possible to further improve the electron emission characteristics of the electron emitter or the electron emitting portion and further homogenize the electron emission characteristics.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】発明の実施の形態１の冷陰極電界電子放出表示
装置の模式的な一部断面図である。FIG. 1 is a schematic partial cross-sectional view of a cold cathode field emission display according to a first embodiment of the invention.

【図２】発明の実施の形態１の冷陰極電界電子放出表示
装置における１つの電子放出部の模式的な斜視図であ
る。FIG. 2 is a schematic perspective view of one electron emitting portion in the cold cathode field emission display according to the first embodiment of the invention.

【図３】発明の実施の形態１における冷陰極電界電子放
出素子の製造方法を説明するための支持体等の模式的な
一部断面図である。FIG. 3 is a schematic partial cross-sectional view of a support and the like for explaining the method of manufacturing the cold cathode field emission device according to the first embodiment of the invention.

【図４】図３の引き続き、発明の実施の形態１における
冷陰極電界電子放出素子の製造方法を説明するための支
持体等の模式的な一部断面図である。FIG. 4 is a schematic partial cross-sectional view of a support body and the like for explaining the method of manufacturing the cold cathode field emission device according to the first embodiment of the invention, continuing from FIG. 3;

【図５】図４の引き続き、発明の実施の形態１における
冷陰極電界電子放出素子の製造方法を説明するための支
持体等の模式的な一部断面図である。FIG. 5 is a schematic partial cross-sectional view of the support body and the like for explaining the method of manufacturing the cold cathode field emission device according to the first embodiment of the invention, which is subsequent to FIG. 4;

【図６】ダイヤモンド状アモルファスカーボンのラマン
・スペクトル図である。FIG. 6 is a Raman spectrum diagram of diamond-like amorphous carbon.

【図７】発明の実施の形態２の冷陰極電界電子放出表示
装置の模式的な一部端面図である。FIG. 7 is a schematic partial end view of a cold cathode field emission display according to a second embodiment of the invention.

【図８】発明の実施の形態２の冷陰極電界電子放出表示
装置におけるカソードパネルとアノードパネルを分解し
たときの模式的な部分的斜視図である。FIG. 8 is a schematic partial perspective view of the cathode panel and the anode panel of the cold cathode field emission display according to the second embodiment of the invention when the cathode panel and the anode panel are disassembled.

【図９】発明の実施の形態２における冷陰極電界電子放
出素子の製造方法を説明するための支持体等の模式的な
一部断面図である。FIG. 9 is a schematic partial cross-sectional view of a support and the like for explaining the method of manufacturing the cold cathode field emission device according to the second embodiment of the invention.

【図１０】図９に引き続き、発明の実施の形態２におけ
る冷陰極電界電子放出素子の製造方法を説明するための
支持体等の模式的な一部断面図である。FIG. 10 is a schematic partial cross-sectional view of the support body and the like for explaining the method of manufacturing the cold cathode field emission device according to the second embodiment of the invention, following FIG.

【図１１】図１０に引き続き、発明の実施の形態２にお
ける冷陰極電界電子放出素子の製造方法を説明するため
の支持体等の模式的な一部断面図である。FIG. 11 is a schematic partial cross-sectional view of the support body and the like for explaining the method for manufacturing the cold cathode field emission device according to the second embodiment of the invention, following FIG.

【図１２】発明の実施の形態３における冷陰極電界電子
放出素子の製造方法を説明するための支持体等の模式的
な一部断面図である。FIG. 12 is a schematic partial cross-sectional view of a support and the like for explaining the method of manufacturing the cold cathode field emission device according to the third embodiment of the invention.

【図１３】発明の実施の形態４における冷陰極電界電子
放出素子の模式的な一部断面図、及び、ゲート電極等の
模式的な配置図である。FIG. 13 is a schematic partial cross-sectional view of a cold cathode field electron emission device according to a fourth embodiment of the invention, and a schematic layout diagram of a gate electrode and the like.

【図１４】発明の実施の形態４の変形例における冷陰極
電界電子放出素子の模式的な一部断面図である。FIG. 14 is a schematic partial cross-sectional view of a cold cathode field emission device according to a modification of the fourth embodiment of the invention.

【図１５】発明の実施の形態４におけるゲート電極の有
する複数の開口部を示す模式的な平面図である。FIG. 15 is a schematic plan view showing a plurality of openings of a gate electrode according to a fourth embodiment of the invention.

【図１６】発明の実施の形態５における冷陰極電界電子
放出素子の製造方法を説明するための支持体等の模式的
な一部断面図である。FIG. 16 is a schematic partial cross-sectional view of a support and the like for explaining a method of manufacturing a cold cathode field emission device according to the fifth embodiment of the invention.

【図１７】基体、あるいは、冷陰極電界電子放出素子に
おけるカソード電極の表面に凹凸部を形成する方法の一
例を説明するための支持体等の模式的な断面図、及び、
斜視図である。FIG. 17 is a schematic cross-sectional view of a support or the like for explaining an example of a method of forming a concavo-convex portion on the surface of a substrate or a cathode electrode in a cold cathode field emission device;
It is a perspective view.

【図１８】図１７に引き続き、基体、あるいは、冷陰極
電界電子放出素子におけるカソード電極の表面に凹凸部
を形成する方法の一例を説明するための支持体等の模式
的な断面図、及び、斜視図である。18 is a schematic cross-sectional view of a support body and the like for explaining an example of a method of forming unevenness on the surface of a substrate or a cathode electrode in a cold cathode field emission device, following FIG. 17; It is a perspective view.

【図１９】図１８に引き続き、基体、あるいは、冷陰極
電界電子放出素子におけるカソード電極の表面に凹凸部
を形成する方法の一例を説明するための支持体等の模式
的な断面図、及び、斜視図である。FIG. 19 is a schematic cross-sectional view of a support body and the like for explaining an example of a method of forming a concavo-convex portion on the surface of a substrate or a cathode electrode in a cold cathode field emission device, following FIG. 18; It is a perspective view.

【図２０】発明の実施の形態２の冷陰極電界電子放出素
子の変形であって、収束電極を備えた冷陰極電界電子放
出素子の模式的な一部端面図である。FIG. 20 is a schematic partial end view of a modification of the cold cathode field emission device of Embodiment 2 of the present invention, which is a cold cathode field emission device provided with a focusing electrode.

【図２１】発明の実施の形態１の冷陰極電界電子放出表
示装置におけるアノードパネルの製造方法を説明するた
めの基板等の模式的な一部断面図である。FIG. 21 is a schematic partial cross-sectional view of a substrate or the like for explaining the method of manufacturing the anode panel in the cold cathode field emission display according to the first embodiment of the invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

ＣＰ・・・カソードパネル、ＡＰ・・・アノードパネ
ル、１０・・・支持体、１１Ａ・・・配線、１１，１１
１・・・カソード電極、１２・・・絶縁層、１１２・・
・ゲート電極支持部、１３，１１３・・・ゲート電極、
１１３Ａ・・・帯状材料、１４Ａ，１１４・・・開口部
（第１の開口部）、１４Ｂ・・・第２の開口部、１５・
・・電子放出部、１６，１１６・・・マスク層、１１７
・・・突起部、１１８・・・薄膜、２０・・・カーボン
・ナノチューブ、２１・・・マトリックス、２２・・・
複合体層、２３・・・選択成長領域、２４・・・剥離
層、２５・・・粘着層、２６・・・保持フィルム、３０
・・・基板、３１，３１Ｒ，３１Ｇ，３１Ｂ・・・蛍光
体層、３２・・・ブラックマトリックス、３３・・・ア
ノード電極、３４・・・枠体、３５・・・スペーサ、３
６・・・貫通孔、３７・・・チップ管、４０，４０Ａ・
・・カソード電極制御回路、４１・・・ゲート電極制御
回路、４２・・・アノード電極制御回路、６０・・・球
体、７２・・・第２の絶縁層、７３・・・収束電極、７
４・・・第３の開口部CP ... Cathode panel, AP ... Anode panel, 10 ... Support, 11A ... Wiring, 11, 11
1 ... Cathode electrode, 12 ... Insulating layer, 112 ...
.Gate electrode supporting portions 13, 113 ... Gate electrodes,
113A ... band-shaped material, 14A, 114 ... opening (first opening), 14B ... second opening, 15 ...
..Electron emitting portions, 16, 116 ... Mask layers, 117
... Protrusions, 118 ... Thin film, 20 ... Carbon nanotubes, 21 ... Matrix, 22 ...
Composite layer, 23 ... Selective growth region, 24 ... Release layer, 25 ... Adhesive layer, 26 ... Holding film, 30
... Substrate, 31, 31R, 31G, 31B ... Phosphor layer, 32 ... Black matrix, 33 ... Anode electrode, 34 ... Frame body, 35 ... Spacer, 3
6 ... Through hole, 37 ... Chip tube, 40, 40A
..Cathode electrode control circuit, 41 ... Gate electrode control circuit, 42 ... Anode electrode control circuit, 60 ... Sphere, 72 ... Second insulating layer, 73 ... Focusing electrode, 7
4 ... Third opening

Claims (47)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】（ａ）基体上に、カーボン・ナノチューブ
構造体がマトリックスによって埋め込まれた複合体層を
形成する工程と、 （ｂ）複合体層の表面に剥離層を付着させた後、剥離層
を機械的に引き剥がし、先端部が突出した状態でカーボ
ン・ナノチューブ構造体がマトリックス中に埋め込まれ
た電子放出体を得る工程、から成ることを特徴とする電
子放出体の製造方法。1. A step of (a) forming a composite layer in which a carbon nanotube structure is embedded in a matrix on a substrate, and (b) applying a release layer to the surface of the composite layer and then removing the release layer. A method of manufacturing an electron emitter, comprising the steps of mechanically peeling off the layer to obtain an electron emitter in which a carbon nanotube structure is embedded in a matrix in a state where a tip portion is projected. 【請求項２】剥離層の機械的な引き剥がしは、引き剥が
し力が基体の法線方向の成分を有した状態にて行うこと
を特徴とする請求項１に記載の電子放出体の製造方法。2. The method for producing an electron emitter according to claim 1, wherein the mechanical peeling of the peeling layer is performed in a state where the peeling force has a component in a direction normal to the substrate. . 【請求項３】剥離層は、粘着層あるいは接着層と、該粘
着層あるいは接着層を保持する保持フィルムから成り、 複合体層の表面に剥離層を付着させる方法は、剥離層を
構成する粘着層あるいは接着層を複合体層の表面に圧着
する方法から成ることを特徴とする請求項１に記載の電
子放出体の製造方法。3. The release layer comprises a pressure-sensitive adhesive layer or an adhesive layer and a holding film for holding the pressure-sensitive adhesive layer or the adhesive layer. The method of attaching the release layer to the surface of the composite layer is a pressure-sensitive adhesive forming the release layer. The method for producing an electron-emitting body according to claim 1, comprising a method of pressing a layer or an adhesive layer onto the surface of the composite layer. 【請求項４】剥離層は、接着層と、該接着層を保持する
保持フィルムから成り、 複合体層の表面に剥離層を付着させる方法は、複合体層
の表面に剥離層に接着層を形成した後、剥離層上に保持
フィルムを載置し、次いで、接着層を複合体層の表面及
び保持フィルムに接着させる方法から成ることを特徴と
する請求項１に記載の電子放出体の製造方法。4. The peeling layer comprises an adhesive layer and a holding film for holding the adhesive layer. The method for attaching the peeling layer to the surface of the composite layer is as follows. The method for producing an electron-emitter according to claim 1, comprising a method of placing a holding film on the release layer after forming, and then adhering the adhesive layer to the surface of the composite layer and the holding film. Method. 【請求項５】前記工程（ａ）は、カーボン・ナノチュー
ブ構造体を有機溶媒中に分散させたものを基体の所望の
領域上に塗布し、有機溶媒を除去した後、カーボン・ナ
ノチューブ構造体をダイヤモンド状アモルファスカーボ
ンで被覆する工程から成ることを特徴とする請求項１乃
至請求項４のいずれか１項に記載の電子放出体の製造方
法。5. In the step (a), a carbon nanotube structure is dispersed in an organic solvent and applied on a desired region of a substrate, the organic solvent is removed, and then the carbon nanotube structure is removed. The method for producing an electron emitter according to claim 1, comprising a step of coating with diamond-like amorphous carbon. 【請求項６】ダイヤモンド状アモルファスカーボンは、
波長５１４．５ｎｍのレーザ光を用いたラマン・スペク
トルにおいて、波数１４００乃至１６３０ｃｍ-1の範囲
で半値幅５０ｃｍ-1以上のピークを有することを特徴と
する請求項５に記載の電子放出体の製造方法。6. The diamond-like amorphous carbon is
In Raman spectrum using a laser beam having a wavelength 514.5 nm, the manufacture of the electron-emitting member according to claim 5, characterized in that it has a half-value width 50 cm -1 or more peaks in the wave number range of 1400 to 1630 cm -1 Method. 【請求項７】前記工程（ａ）は、カーボン・ナノチュー
ブ構造体をＣＶＤ法にて基体の所望の領域上に形成した
後、カーボン・ナノチューブ構造体をダイヤモンド状ア
モルファスカーボンで被覆する工程から成ることを特徴
とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の電
子放出体の製造方法。7. The step (a) comprises a step of forming a carbon / nanotube structure on a desired region of a substrate by a CVD method and then coating the carbon / nanotube structure with diamond-like amorphous carbon. The method for manufacturing an electron emitter according to any one of claims 1 to 4, further comprising: 【請求項８】ダイヤモンド状アモルファスカーボンは、
波長５１４．５ｎｍのレーザ光を用いたラマン・スペク
トルにおいて、波数１４００乃至１６３０ｃｍ-1の範囲
で半値幅５０ｃｍ-1以上のピークを有することを特徴と
する請求項７に記載の電子放出体の製造方法。8. The diamond-like amorphous carbon is
In Raman spectrum using a laser beam having a wavelength 514.5 nm, the manufacture of the electron-emitting member according to claim 7, characterized in that in the wave number range of 1400 to 1630 cm -1 having a half-value width 50 cm -1 or more peaks Method. 【請求項９】前記工程（ａ）は、バインダー材料にカー
ボン・ナノチューブ構造体を分散させたものを基体の所
望の領域に塗布した後、バインダー材料の焼成あるいは
硬化を行う工程から成ることを特徴とする請求項１乃至
請求項４のいずれか１項に記載の電子放出体の製造方
法。9. The step (a) comprises a step of applying a dispersion of a carbon / nanotube structure in a binder material to a desired region of a substrate and then baking or curing the binder material. The method for manufacturing an electron emitter according to claim 1, wherein 【請求項１０】前記工程（ａ）は、カーボン・ナノチュ
ーブ構造体が分散された金属化合物溶液を基体上に塗布
した後、金属化合物を焼成する工程から成ることを特徴
とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の電
子放出体の製造方法。10. The method according to claim 1, wherein the step (a) comprises a step of applying a metal compound solution in which the carbon-nanotube structure is dispersed onto a substrate and then calcining the metal compound. Item 5. A method for manufacturing an electron emitter according to any one of Items 4. 【請求項１１】金属化合物は、有機金属化合物から成る
ことを特徴とする請求項１０に記載の電子放出体の製造
方法。11. The method for producing an electron emitting member according to claim 10, wherein the metal compound is composed of an organic metal compound. 【請求項１２】金属化合物は、有機酸金属化合物から成
ることを特徴とする請求項１０に記載の電子放出体の製
造方法。12. The method for producing an electron emitter according to claim 10, wherein the metal compound comprises an organic acid metal compound. 【請求項１３】金属化合物は、金属塩から成ることを特
徴とする請求項１０に記載の電子放出体の製造方法。13. The method for producing an electron emitting member according to claim 10, wherein the metal compound comprises a metal salt. 【請求項１４】マトリックスは、導電性を有する金属酸
化物から成ることを特徴とする請求項１０に記載の電子
放出体の製造方法。14. The method for producing an electron emitter according to claim 10, wherein the matrix is made of a conductive metal oxide. 【請求項１５】マトリックスは、酸化錫、酸化インジウ
ム、酸化インジウム−錫、酸化亜鉛、酸化アンチモン、
又は、酸化アンチモン−錫から成ることを特徴とする請
求項１４に記載の電子放出体の製造方法。15. The matrix comprises tin oxide, indium oxide, indium oxide-tin, zinc oxide, antimony oxide,
Alternatively, the method for producing an electron emitter according to claim 14, wherein the electron emitter is made of antimony-tin oxide. 【請求項１６】マトリックスの体積抵抗率は、１×１０
-9Ω・ｍ乃至５×１０-6Ω・ｍであることを特徴とする
請求項１０に記載の電子放出体の製造方法。16. The volume resistivity of the matrix is 1 × 10.
-9 Ω · m to 5 × 10 -6 Ω · m. 【請求項１７】前記工程（ａ）において、カーボン・ナ
ノチューブ構造体が分散された金属化合物溶液の基体上
への塗布中に、若しくは塗布した後、基体を加熱するこ
とを特徴とする請求項１０に記載の電子放出体の製造方
法。17. The method according to claim 10, wherein in the step (a), the substrate is heated during or after the application of the metal compound solution in which the carbon nanotube structure is dispersed onto the substrate. A method for manufacturing an electron emitter according to item 1. 【請求項１８】金属化合物は、有機金属化合物から成る
ことを特徴とする請求項１７に記載の電子放出体の製造
方法。18. The method for producing an electron emitter according to claim 17, wherein the metal compound comprises an organometallic compound. 【請求項１９】金属化合物は、有機酸金属化合物から成
ることを特徴とする請求項１７に記載の電子放出体の製
造方法。19. The method for producing an electron emitter according to claim 17, wherein the metal compound comprises an organic acid metal compound. 【請求項２０】金属化合物は、金属塩から成ることを特
徴とする請求項１７に記載の電子放出体の製造方法。20. The method for producing an electron emitting member according to claim 17, wherein the metal compound comprises a metal salt. 【請求項２１】カーボン・ナノチューブ構造体は、カー
ボン・ナノチューブ及び／又はカーボン・ナノファイバ
ーから成ることを特徴とする請求項１に記載の電子放出
体の製造方法。21. The method for producing an electron emitter according to claim 1, wherein the carbon nanotube structure comprises carbon nanotubes and / or carbon nanofibers. 【請求項２２】複合体層の表面に剥離層を付着させる前
に、マトリックスの表層部を除去することを特徴とする
請求項１に記載の電子放出体の製造方法。22. The method for producing an electron emitter according to claim 1, wherein the surface layer of the matrix is removed before the release layer is attached to the surface of the composite layer. 【請求項２３】（Ａ）支持体上に形成されたカソード電
極、及び、 （Ｂ）カソード電極上に形成された電子放出部、から成
る冷陰極電界電子放出素子の製造方法であって、 （ａ）支持体上に設けられたカソード電極の所望の領域
上に、カーボン・ナノチューブ構造体がマトリックスに
よって埋め込まれた複合体層を形成する工程と、 （ｂ）複合体層の表面に剥離層を付着させた後、剥離層
を機械的に引き剥がし、先端部が突出した状態でカーボ
ン・ナノチューブ構造体がマトリックス中に埋め込まれ
た電子放出部を得る工程、から成ることを特徴とする冷
陰極電界電子放出素子の製造方法。23. A method of manufacturing a cold cathode field emission device, comprising: (A) a cathode electrode formed on a support; and (B) an electron emission portion formed on the cathode electrode, comprising: a) a step of forming a composite layer in which a carbon nanotube structure is embedded by a matrix on a desired region of a cathode electrode provided on a support, and (b) a release layer on the surface of the composite layer. After the attachment, the peeling layer is mechanically peeled off to obtain an electron emitting portion in which the carbon nanotube structure is embedded in the matrix in a state where the tip portion protrudes. Method of manufacturing electron-emitting device. 【請求項２４】（Ａ）支持体上に設けられたカソード電
極、 （Ｂ）支持体及びカソード電極の上に形成された絶縁
層、 （Ｃ）絶縁層上に形成されたゲート電極、 （Ｄ）ゲート電極及び絶縁層に形成された開口部、及
び、 （Ｅ）開口部の底部に露出した電子放出部、 から成る冷陰極電界電子放出素子の製造方法であって、 （ａ）支持体上に設けられたカソード電極の所望の領域
上に、カーボン・ナノチューブ構造体がマトリックスに
よって埋め込まれた複合体層を形成する工程と、 （ｂ）全面に絶縁層を形成する工程と、 （ｃ）絶縁層上にゲート電極を形成する工程と、 （ｄ）少なくとも絶縁層に開口部を形成し、該開口部の
底部に前記複合体層を露出させる工程と、 （ｅ）複合体層の表面に剥離層を付着させた後、剥離層
を機械的に引き剥がし、先端部が突出した状態でカーボ
ン・ナノチューブ構造体がマトリックス中に埋め込まれ
た電子放出部を得る工程、から成ることを特徴とする冷
陰極電界電子放出素子の製造方法。24. (A) a cathode electrode provided on a support, (B) an insulating layer formed on the support and the cathode electrode, (C) a gate electrode formed on the insulating layer, (D) ) A method of manufacturing a cold cathode field emission device, comprising: an opening formed in a gate electrode and an insulating layer; and (E) an electron-emitting portion exposed at the bottom of the opening. Forming a composite layer in which a carbon nanotube structure is embedded in a matrix on a desired region of the cathode electrode provided in (b) forming an insulating layer on the entire surface, and (c) insulating Forming a gate electrode on the layer; (d) forming an opening in at least the insulating layer and exposing the composite layer at the bottom of the opening; and (e) peeling on the surface of the composite layer. After applying the layer, mechanically pull the release layer. A method of manufacturing a cold cathode field emission device, comprising the steps of peeling and obtaining an electron emitting portion in which a carbon / nanotube structure is embedded in a matrix in a state in which a tip portion is projected. 【請求項２５】剥離層の機械的な引き剥がしは、引き剥
がし力が支持体の法線方向の成分を有した状態にて行う
ことを特徴とする請求項２３又は請求項２４に記載の冷
陰極電界電子放出素子の製造方法。25. The cooling according to claim 23 or 24, wherein the mechanical peeling of the peeling layer is carried out in a state where the peeling force has a component in a direction normal to the support. Method for manufacturing cathode field emission device. 【請求項２６】剥離層は、粘着層あるいは接着層と、該
粘着層あるいは接着層を保持する保持フィルムから成
り、 複合体層の表面に剥離層を付着させる方法は、剥離層を
構成する粘着層あるいは接着層を複合体層の表面に圧着
する方法から成ることを特徴とする請求項２３又は請求
項２４に記載の冷陰極電界電子放出素子の製造方法。26. The release layer comprises a pressure-sensitive adhesive layer or an adhesive layer and a holding film for holding the pressure-sensitive adhesive layer or the adhesive layer. The method of attaching the release layer to the surface of the composite layer is a pressure-sensitive adhesive forming the release layer The method for manufacturing a cold cathode field emission device according to claim 23 or 24, characterized by comprising a method of pressing a layer or an adhesive layer onto the surface of the composite layer. 【請求項２７】剥離層は、接着層と、該接着層を保持す
る保持フィルムから成り、 複合体層の表面に剥離層を付着させる方法は、複合体層
の表面に剥離層に接着層を形成した後、剥離層上に保持
フィルムを載置し、次いで、接着層を複合体層の表面及
び保持フィルムに接着させる方法から成ることを特徴と
する請求項２３又は請求項２４に記載の冷陰極電界電子
放出素子の製造方法。27. The release layer comprises an adhesive layer and a holding film for holding the adhesive layer. The method for attaching the release layer to the surface of the composite layer is the method of attaching the adhesive layer to the release layer on the surface of the composite layer. The cooling method according to claim 23 or 24, which comprises a method of placing a holding film on the release layer after forming, and then adhering the adhesive layer to the surface of the composite layer and the holding film. Method for manufacturing cathode field emission device. 【請求項２８】前記工程（ａ）は、カーボン・ナノチュ
ーブ構造体を有機溶媒中に分散させたものをカソード電
極の所望の領域上に塗布し、有機溶媒を除去した後、カ
ーボン・ナノチューブ構造体をダイヤモンド状アモルフ
ァスカーボンで被覆する工程から成ることを特徴とする
請求項２３乃至請求項２７のいずれか１項に記載の冷陰
極電界電子放出素子の製造方法。28. In the step (a), a carbon nanotube structure is prepared by dispersing a carbon nanotube structure in an organic solvent on a desired region of a cathode electrode and removing the organic solvent. 28. The method for manufacturing a cold cathode field emission device according to claim 23, which further comprises coating diamond with diamond-like amorphous carbon. 【請求項２９】ダイヤモンド状アモルファスカーボン
は、波長５１４．５ｎｍのレーザ光を用いたラマン・ス
ペクトルにおいて、波数１４００乃至１６３０ｃｍ-1の
範囲で半値幅５０ｃｍ-1以上のピークを有することを特
徴とする請求項２８に記載の冷陰極電界電子放出素子の
製造方法。29. The diamond-like amorphous carbon is characterized by having a peak with a half width of 50 cm -1 or more in a wave number range of 1400 to 1630 cm -1 in a Raman spectrum using a laser beam having a wavelength of 514.5 nm. The method for manufacturing the cold cathode field emission device according to claim 28. 【請求項３０】前記工程（ａ）は、カーボン・ナノチュ
ーブ構造体をＣＶＤ法にてカソード電極の所望の領域上
に形成した後、カーボン・ナノチューブ構造体をダイヤ
モンド状アモルファスカーボンで被覆する工程から成る
ことを特徴とする請求項２３乃至請求項２７のいずれか
１項に記載の冷陰極電界電子放出素子の製造方法。30. The step (a) comprises a step of forming a carbon nanotube structure on a desired region of a cathode electrode by a CVD method and then coating the carbon nanotube structure with diamond-like amorphous carbon. 28. The method of manufacturing a cold cathode field emission device according to claim 23. 【請求項３１】ダイヤモンド状アモルファスカーボン
は、波長５１４．５ｎｍのレーザ光を用いたラマン・ス
ペクトルにおいて、波数１４００乃至１６３０ｃｍ-1の
範囲で半値幅５０ｃｍ-1以上のピークを有することを特
徴とする請求項３０に記載の冷陰極電界電子放出素子の
製造方法。31. The diamond-like amorphous carbon is characterized by having a peak with a half-value width of 50 cm −1 or more in a wave number range of 1400 to 1630 cm −1 in a Raman spectrum using laser light having a wavelength of 514.5 nm. The method for manufacturing the cold cathode field emission device according to claim 30. 【請求項３２】前記工程（ａ）は、バインダー材料にカ
ーボン・ナノチューブ構造体を分散させたものをカソー
ド電極の所望の領域に塗布した後、バインダー材料の焼
成あるいは硬化を行う工程から成ることを特徴とする請
求項２３乃至請求項２７のいずれか１項に記載の冷陰極
電界電子放出素子の製造方法。32. The step (a) comprises a step of applying a dispersion of a carbon nanotube structure in a binder material to a desired region of a cathode electrode, and then baking or curing the binder material. The method for manufacturing a cold cathode field emission device according to any one of claims 23 to 27, which is characterized in that. 【請求項３３】前記工程（ａ）は、カーボン・ナノチュ
ーブ構造体が分散された金属化合物溶液をカソード電極
上に塗布した後、金属化合物を焼成する工程から成るこ
とを特徴とする請求項２３乃至請求項２７のいずれか１
項に記載の冷陰極電界電子放出素子の製造方法。33. The method according to claim 23, wherein the step (a) comprises a step of applying a metal compound solution in which the carbon nanotube structure is dispersed on the cathode electrode and then calcining the metal compound. Claim 1
Item 6. A method for manufacturing a cold cathode field emission device according to item. 【請求項３４】金属化合物は、有機金属化合物から成る
ことを特徴とする請求項３３に記載の冷陰極電界電子放
出素子の製造方法。34. The method of manufacturing a cold cathode field emission device according to claim 33, wherein the metal compound is composed of an organic metal compound. 【請求項３５】金属化合物は、有機酸金属化合物から成
ることを特徴とする請求項３３に記載の冷陰極電界電子
放出素子の製造方法。35. The method of manufacturing a cold cathode field emission device according to claim 33, wherein the metal compound is composed of an organic acid metal compound. 【請求項３６】金属化合物は、金属塩から成ることを特
徴とする請求項３３に記載の冷陰極電界電子放出素子の
製造方法。36. The method of manufacturing a cold cathode field emission device according to claim 33, wherein the metal compound is composed of a metal salt. 【請求項３７】マトリックスは、導電性を有する金属酸
化物から成ることを特徴とする請求項３３に記載の冷陰
極電界電子放出素子の製造方法。37. The method for manufacturing a cold cathode field emission device according to claim 33, wherein the matrix is made of a conductive metal oxide. 【請求項３８】マトリックスは、酸化錫、酸化インジウ
ム、酸化インジウム−錫、酸化亜鉛、酸化アンチモン、
又は、酸化アンチモン−錫から成ることを特徴とする請
求項３７に記載の冷陰極電界電子放出素子の製造方法。38. The matrix is tin oxide, indium oxide, indium oxide-tin, zinc oxide, antimony oxide,
38. The method of manufacturing a cold cathode field emission device according to claim 37, which is made of antimony oxide-tin. 【請求項３９】マトリックスの体積抵抗率は、１×１０
-9Ω・ｍ乃至５×１０-6Ω・ｍであることを特徴とする
請求項３３に記載の冷陰極電界電子放出素子の製造方
法。39. The volume resistivity of the matrix is 1 × 10.
34. The method for manufacturing a cold cathode field emission device according to claim 33, characterized in that it is −9 Ωm to 5 × 10 −6 Ωm. 【請求項４０】前記工程（ａ）において、カーボン・ナ
ノチューブ構造体が分散された金属化合物溶液のカソー
ド電極上への塗布中に、若しくは塗布した後、支持体を
加熱することを特徴とする請求項３３に記載の冷陰極電
界電子放出素子の製造方法。40. In the step (a), the support is heated during or after the application of the metal compound solution in which the carbon nanotube structure is dispersed onto the cathode electrode. Item 34. A method of manufacturing a cold cathode field emission device according to Item 33. 【請求項４１】金属化合物は、有機金属化合物から成る
ことを特徴とする請求項４０に記載の冷陰極電界電子放
出素子の製造方法。41. The method of manufacturing a cold cathode field emission device according to claim 40, wherein the metal compound comprises an organic metal compound. 【請求項４２】金属化合物は、有機酸金属化合物から成
ることを特徴とする請求項４０に記載の冷陰極電界電子
放出素子の製造方法。42. The method of manufacturing a cold cathode field emission device according to claim 40, wherein the metal compound is composed of an organic acid metal compound. 【請求項４３】金属化合物は、金属塩から成ることを特
徴とする請求項４０に記載の冷陰極電界電子放出素子の
製造方法。43. The method of manufacturing a cold cathode field emission device according to claim 40, wherein the metal compound comprises a metal salt. 【請求項４４】カーボン・ナノチューブ構造体は、カー
ボン・ナノチューブ及び／又はカーボン・ナノファイバ
ーから成ることを特徴とする請求項２３又は請求項２４
に記載の冷陰極電界電子放出素子の製造方法。44. The carbon nanotube structure comprises carbon nanotubes and / or carbon nanofibers, according to claim 23 or 24.
A method for manufacturing the cold cathode field emission device according to. 【請求項４５】複合体層の表面に剥離層を付着させる前
に、マトリックスの表層部を除去することを特徴とする
請求項２３又は請求項２４に記載の冷陰極電界電子放出
素子の製造方法。45. The method for producing a cold cathode field emission device according to claim 23, wherein the surface layer portion of the matrix is removed before the release layer is attached to the surface of the composite layer. . 【請求項４６】冷陰極電界電子放出素子が複数設けられ
たカソードパネル、及び、蛍光体層とアノード電極とを
備えたアノードパネルが、それらの周縁部で接合されて
成る冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法であって、 冷陰極電界電子放出素子は、 （Ａ）支持体上に形成されたカソード電極、及び、 （Ｂ）カソード電極上に形成された電子放出部、から成
り、 冷陰極電界電子放出素子を、 （ａ）支持体上に設けられたカソード電極の所望の領域
上に、カーボン・ナノチューブ構造体がマトリックスに
よって埋め込まれた複合体層を形成する工程と、 （ｂ）複合体層の表面に剥離層を付着させた後、剥離層
を機械的に引き剥がし、先端部が突出した状態でカーボ
ン・ナノチューブ構造体がマトリックス中に埋め込まれ
た電子放出部を得る工程、によって形成することを特徴
とする冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法。46. A cold cathode field emission display comprising a cathode panel provided with a plurality of cold cathode field emission devices and an anode panel provided with a phosphor layer and an anode electrode, joined at their peripheral portions. A cold cathode field emission device, comprising: (A) a cathode electrode formed on a support; and (B) an electron emission portion formed on the cathode electrode. A field electron emission device, (a) a step of forming a composite layer in which a carbon nanotube structure is embedded by a matrix on a desired region of a cathode electrode provided on a support, and (b) a composite After attaching the release layer to the surface of the layer, the release layer is mechanically peeled off to obtain an electron emission part in which the carbon nanotube structure is embedded in the matrix with the tip protruding. Step, the manufacturing method of a cold cathode field emission display, and forming the. 【請求項４７】冷陰極電界電子放出素子が複数設けられ
たカソードパネル、及び、蛍光体層とアノード電極とを
備えたアノードパネルが、それらの周縁部で接合されて
成る冷陰極電界電子放出表示装置の製造方法であって、 冷陰極電界電子放出素子は、 （Ａ）支持体上に設けられたカソード電極、 （Ｂ）支持体及びカソード電極の上に形成された絶縁
層、 （Ｃ）絶縁層上に形成されたゲート電極、 （Ｄ）ゲート電極及び絶縁層に形成された開口部、及
び、 （Ｅ）開口部の底部に露出した電子放出部、から成り、 冷陰極電界電子放出素子を、 （ａ）支持体上に設けられたカソード電極の所望の領域
上に、カーボン・ナノチューブ構造体がマトリックスに
よって埋め込まれた複合体層を形成する工程と、 （ｂ）全面に絶縁層を形成する工程と、 （ｃ）絶縁層上にゲート電極を形成する工程と、 （ｄ）少なくとも絶縁層に開口部を形成し、該開口部の
底部に前記複合体層を露出させる工程と、 （ｅ）複合体層の表面に剥離層を付着させた後、剥離層
を機械的に引き剥がし、先端部が突出した状態でカーボ
ン・ナノチューブ構造体がマトリックス中に埋め込まれ
た電子放出部を得る工程、 によって形成することを特徴とする冷陰極電界電子放出
表示装置の製造方法。47. A cold cathode field emission display in which a cathode panel provided with a plurality of cold cathode field emission devices and an anode panel having a phosphor layer and an anode electrode are joined together at their peripheral portions. A cold cathode field emission device, comprising: (A) a cathode electrode provided on a support; (B) an insulating layer formed on the support and the cathode electrode; and (C) insulation. A cold cathode field emission device, comprising: a gate electrode formed on the layer; (D) an opening formed in the gate electrode and the insulating layer; and (E) an electron emitting portion exposed at the bottom of the opening. , (A) a step of forming a composite layer in which a carbon nanotube structure is embedded by a matrix on a desired region of a cathode electrode provided on a support, and (b) an insulating layer is formed on the entire surface. Process (C) forming a gate electrode on the insulating layer, (d) forming an opening in at least the insulating layer, and exposing the composite layer at the bottom of the opening, (e) composite Forming a release layer on the surface of the layer and then mechanically peeling the release layer to obtain an electron emitting portion in which the carbon nanotube structure is embedded in the matrix with the tip protruding. A method of manufacturing a cold cathode field emission display, comprising:
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003085688A1 (en) * 2002-04-11 2003-10-16 Sony Corporation Field electron emission film, field electron emission electrode and field electron emission display
WO2004049373A1 (en) * 2002-11-27 2004-06-10 Sony Corporation Method for manufacturing electron-emitting device and method for manufacturing display
JP2005032523A (en) * 2003-07-10 2005-02-03 Sony Corp Electron emission element and display device using the same, and method of manufacturing electron emission element
EP1553613A2 (en) * 2003-12-16 2005-07-13 Samsung SDI Co., Ltd. Method of forming carbon nanotube emitter
KR100601038B1 (en) 2004-05-24 2006-07-14 학교법인 포항공과대학교 Field emitter array, method for manufacturing the same, and field emitter display containing the field emitter array
JP2006318702A (en) * 2005-05-11 2006-11-24 Mitsubishi Electric Corp Manufacturing method of electron emission source
JP2010512298A (en) * 2006-12-14 2010-04-22 ユニバーシティー オブ ウロンゴング Nanostructured composites of nanotubes and carbon layers
CN107230615A (en) * 2017-05-08 2017-10-03 南京大学 A kind of preparation method of Graphene electrodes

Families Citing this family (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7449081B2 (en) * 2000-06-21 2008-11-11 E. I. Du Pont De Nemours And Company Process for improving the emission of electron field emitters
US8062697B2 (en) * 2001-10-19 2011-11-22 Applied Nanotech Holdings, Inc. Ink jet application for carbon nanotubes
US7462498B2 (en) * 2001-10-19 2008-12-09 Applied Nanotech Holdings, Inc. Activation of carbon nanotubes for field emission applications
US7195938B2 (en) * 2001-10-19 2007-03-27 Nano-Proprietary, Inc. Activation effect on carbon nanotubes
US7253104B2 (en) * 2003-12-01 2007-08-07 Micron Technology, Inc. Methods of forming particle-containing materials
US7276389B2 (en) * 2004-02-25 2007-10-02 Samsung Electronics Co., Ltd. Article comprising metal oxide nanostructures and method for fabricating such nanostructures
CN100543907C (en) * 2004-04-22 2009-09-23 清华大学 A kind of preparation method of carbon nano-tube field-transmitting cathode
JP4365277B2 (en) * 2004-07-13 2009-11-18 スタンレー電気株式会社 Fluorescent lamp and manufacturing method thereof
CN100446155C (en) * 2005-02-07 2008-12-24 中山大学 Printed nano material cold cathode size and producing method and application for field emitting cold cathode thereof
KR20070003467A (en) * 2005-07-02 2007-01-05 삼성전자주식회사 Surface light source device and liquid crystal display having the same
US20100068461A1 (en) * 2006-06-30 2010-03-18 University Of Wollongong Nanostructured composites
US20100173228A1 (en) * 2006-12-14 2010-07-08 University Of Wollongong Nanotube and Carbon Layer Nanostructured Composites
TWI386971B (en) * 2008-06-20 2013-02-21 Hon Hai Prec Ind Co Ltd Field emitter and method for making the same
KR101013604B1 (en) * 2008-12-05 2011-02-14 고려대학교 산학협력단 fabrication method of electron emission source source
KR101062985B1 (en) * 2009-04-22 2011-09-06 유기석 Semiconductor heat sink and its manufacturing method
CN101877299A (en) * 2010-06-29 2010-11-03 彩虹集团公司 Field emission flat-panel display and manufacturing method thereof
RU2579777C1 (en) * 2014-12-10 2016-04-10 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский университет "Московский институт электронной техники" (МИЭТ) Device based on carbon-containing cold cathodes arranged on semiconductor substrate, and method of making same
DE102016013279A1 (en) * 2016-11-08 2018-05-09 H&P Advanced Technology GmbH Process for producing an electron emitter with a coating containing carbon nanotubes
WO2020050140A1 (en) * 2018-09-03 2020-03-12 住友電気工業株式会社 Carbon nanotube composite, method for producing same, and method for producing refined carbon nanotubes
CN111115616B (en) * 2018-11-01 2021-12-03 清华大学 Surface repairing method of carbon nano tube array
CN111128637B (en) * 2018-11-01 2021-02-26 清华大学 Method for producing field emitters
CN110190022B (en) * 2019-05-23 2021-08-31 上海集成电路研发中心有限公司 Air gap forming method
CN110491772B (en) * 2019-07-31 2021-10-01 烯湾科城(广州)新材料有限公司 Cleaning method of silicon substrate
EP3933881A1 (en) 2020-06-30 2022-01-05 VEC Imaging GmbH & Co. KG X-ray source with multiple grids

Family Cites Families (31)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0861499B1 (en) * 1995-11-15 1999-10-27 E.I. Du Pont De Nemours And Company Process for making a field emitter cathode using a particulate field emitter material
JP3421549B2 (en) * 1996-09-18 2003-06-30 株式会社東芝 Vacuum micro device
KR100365444B1 (en) * 1996-09-18 2004-01-24 가부시끼가이샤 도시바 Vacuum micro device and image display device using the same
JP4069532B2 (en) * 1999-01-11 2008-04-02 松下電器産業株式会社 Carbon ink, electron-emitting device, method for manufacturing electron-emitting device, and image display device
US6250984B1 (en) * 1999-01-25 2001-06-26 Agere Systems Guardian Corp. Article comprising enhanced nanotube emitter structure and process for fabricating article
KR20000074609A (en) * 1999-05-24 2000-12-15 김순택 Carbon nano tube field emission array and fabricating method thereof
JP3468723B2 (en) * 1999-07-16 2003-11-17 双葉電子工業株式会社 Method of manufacturing electron emission source, electron emission source, and fluorescent display
JP4036572B2 (en) * 1999-07-16 2008-01-23 双葉電子工業株式会社 Manufacturing method of electron emission source
US6312303B1 (en) * 1999-07-19 2001-11-06 Si Diamond Technology, Inc. Alignment of carbon nanotubes
KR20010011136A (en) * 1999-07-26 2001-02-15 정선종 Structure of a triode-type field emitter using nanostructures and method for fabricating the same
US6359383B1 (en) * 1999-08-19 2002-03-19 Industrial Technology Research Institute Field emission display device equipped with nanotube emitters and method for fabricating
EP1256124A1 (en) * 2000-02-16 2002-11-13 Fullerene International Corporation Diamond/carbon nanotube structures for efficient electron field emission
US6682383B2 (en) * 2000-05-17 2004-01-27 Electronics And Telecommunications Research Institute Cathode structure for field emission device and method of fabricating the same
US7449081B2 (en) * 2000-06-21 2008-11-11 E. I. Du Pont De Nemours And Company Process for improving the emission of electron field emitters
JP3737696B2 (en) * 2000-11-17 2006-01-18 株式会社東芝 Method for manufacturing horizontal field emission cold cathode device
JP5055655B2 (en) * 2000-11-20 2012-10-24 日本電気株式会社 Emitter manufacturing method, field emission cold cathode using the emitter, and flat image display device
US6436221B1 (en) * 2001-02-07 2002-08-20 Industrial Technology Research Institute Method of improving field emission efficiency for fabricating carbon nanotube field emitters
JP2003016954A (en) * 2001-04-25 2003-01-17 Sony Corp Electron emission device and its manufacturing method, cold cathode field electron emission element and its manufacturing method, and cold cathode field electron emission display device and its manufacturing method
WO2003084865A2 (en) * 2001-06-14 2003-10-16 Hyperion Catalysis International, Inc. Field emission devices using modified carbon nanotubes
US7276844B2 (en) * 2001-06-15 2007-10-02 E. I. Du Pont De Nemours And Company Process for improving the emission of electron field emitters
KR100416141B1 (en) * 2001-06-22 2004-01-31 삼성에스디아이 주식회사 Method of manufacturing for field emission display having carbon-based emitter
JP3632682B2 (en) * 2001-07-18 2005-03-23 ソニー株式会社 Method for manufacturing electron emitter, method for manufacturing cold cathode field emission device, and method for manufacturing cold cathode field emission display
KR100796678B1 (en) * 2001-09-28 2008-01-21 삼성에스디아이 주식회사 Electron emission source composition for flat panel display, method of producing electron emission source for flat panel display using same, and flat panel display comprising same
US20060001726A1 (en) * 2001-10-05 2006-01-05 Cabot Corporation Printable conductive features and processes for making same
US7195938B2 (en) * 2001-10-19 2007-03-27 Nano-Proprietary, Inc. Activation effect on carbon nanotubes
US7462498B2 (en) * 2001-10-19 2008-12-09 Applied Nanotech Holdings, Inc. Activation of carbon nanotubes for field emission applications
TWI223308B (en) * 2003-05-08 2004-11-01 Ind Tech Res Inst Manufacturing process of carbon nanotube field emission transistor
JP2004335285A (en) * 2003-05-08 2004-11-25 Sony Corp Manufacturing method of electron emitting element, and manufacturing method of display device
JP4412052B2 (en) * 2003-10-28 2010-02-10 富士ゼロックス株式会社 Composite material and method for producing the same
KR20050060287A (en) * 2003-12-16 2005-06-22 삼성에스디아이 주식회사 Method for forming carbon nanotube emitter
US7125308B2 (en) * 2003-12-18 2006-10-24 Nano-Proprietary, Inc. Bead blast activation of carbon nanotube cathode

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003085688A1 (en) * 2002-04-11 2003-10-16 Sony Corporation Field electron emission film, field electron emission electrode and field electron emission display
WO2004049373A1 (en) * 2002-11-27 2004-06-10 Sony Corporation Method for manufacturing electron-emitting device and method for manufacturing display
JP2005032523A (en) * 2003-07-10 2005-02-03 Sony Corp Electron emission element and display device using the same, and method of manufacturing electron emission element
JP4605425B2 (en) * 2003-07-10 2011-01-05 ソニー株式会社 Method for manufacturing electron-emitting device
EP1553613A2 (en) * 2003-12-16 2005-07-13 Samsung SDI Co., Ltd. Method of forming carbon nanotube emitter
EP1553613A3 (en) * 2003-12-16 2005-07-20 Samsung SDI Co., Ltd. Method of forming carbon nanotube emitter
US7678424B2 (en) 2003-12-16 2010-03-16 Samsung Sdi Co., Ltd. Forming carbon nanotube emitter
KR100601038B1 (en) 2004-05-24 2006-07-14 학교법인 포항공과대학교 Field emitter array, method for manufacturing the same, and field emitter display containing the field emitter array
JP2006318702A (en) * 2005-05-11 2006-11-24 Mitsubishi Electric Corp Manufacturing method of electron emission source
JP2010512298A (en) * 2006-12-14 2010-04-22 ユニバーシティー オブ ウロンゴング Nanostructured composites of nanotubes and carbon layers
CN107230615A (en) * 2017-05-08 2017-10-03 南京大学 A kind of preparation method of Graphene electrodes
CN107230615B (en) * 2017-05-08 2019-07-26 南京大学 A kind of preparation method of Graphene electrodes

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